屬性 - Properties
屬性 (Properties)
屬性將值跟特定的類、結(jié)構(gòu)或枚舉關(guān)聯(lián)。存儲(chǔ)屬性存儲(chǔ)常量或變量作為實(shí)例的一部分，計(jì)算屬性計(jì)算（而不是存儲(chǔ)）一個(gè)值。計(jì)算屬性可以用于類、結(jié)構(gòu)體和枚舉里，存儲(chǔ)屬性只能用于類和結(jié)構(gòu)體。
存儲(chǔ)屬性和計(jì)算屬性通常用于特定類型的實(shí)例，但是，屬性也可以直接用于類型本身，這種屬性稱為類型屬性。
另外，還可以定義屬性觀察器來(lái)監(jiān)控屬性值的變化，以此來(lái)觸發(fā)一個(gè)自定義的操作。屬性觀察器可以添加到自己寫(xiě)的存儲(chǔ)屬性上，也可以添加到從父類繼承的屬性上。
存儲(chǔ)屬性
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一個(gè)存儲(chǔ)屬性就是存儲(chǔ)在特定類或結(jié)構(gòu)體的實(shí)例里的一個(gè)常量或變量，存儲(chǔ)屬性可以是變量存儲(chǔ)屬性（用關(guān)鍵字var定義），也可以是常量存儲(chǔ)屬性（用關(guān)鍵字let定義）。
可以在定義存儲(chǔ)屬性的時(shí)候指定默認(rèn)值，請(qǐng)參考構(gòu)造過(guò)程一章的默認(rèn)屬性值一節(jié)。也可以在構(gòu)造過(guò)程中設(shè)置或修改存儲(chǔ)屬性的值，甚至修改常量存儲(chǔ)屬性的值，請(qǐng)參考構(gòu)造過(guò)程一章的構(gòu)造過(guò)程中常量屬性的修改一節(jié)。
下面的例子定義了一個(gè)名為FixedLengthRange的結(jié)構(gòu)體，它描述了一個(gè)在創(chuàng)建后無(wú)法修改值域?qū)挾鹊膮^(qū)間：
struct FixedLengthRange {
var firstValue: Int
let length: Int
}
var rangeOfThreeItems = FixedLengthRange(firstValue: 0, length: 3)
// 該區(qū)間表示整數(shù)0，1，2
rangeOfThreeItems.firstValue = 6
// 該區(qū)間現(xiàn)在表示整數(shù)6，7，8FixedLengthRange的實(shí)例包含一個(gè)名為firstValue的變量存儲(chǔ)屬性和一個(gè)名為length的常量存儲(chǔ)屬性。在上面的例子中，length在創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候被賦值，因?yàn)樗且粋€(gè)常量存儲(chǔ)屬性，所以之后無(wú)法修改它的值。
常量和存儲(chǔ)屬性
如果創(chuàng)建了一個(gè)結(jié)構(gòu)體的實(shí)例并賦值給一個(gè)常量，則無(wú)法修改實(shí)例的任何屬性，即使定義了變量存儲(chǔ)屬性：
let rangeOfFourItems = FixedLengthRange(firstValue: 0, length: 4)
// 該區(qū)間表示整數(shù)0，1，2，3
rangeOfFourItems.firstValue = 6
// 盡管 firstValue 是個(gè)變量屬性，這里還是會(huì)報(bào)錯(cuò)因?yàn)?code>rangeOfFourItems聲明成了常量（用let關(guān)鍵字），即使firstValue是一個(gè)變量屬性，也無(wú)法再修改它了。
這種行為是由于結(jié)構(gòu)體（struct）屬于值類型。當(dāng)值類型的實(shí)例被聲明為常量的時(shí)候，它的所有屬性也就成了常量。
屬于引用類型的類（class）則不一樣，把一個(gè)引用類型的實(shí)例賦給一個(gè)常量后，仍然可以修改實(shí)例的變量屬性。
延遲存儲(chǔ)屬性
延遲存儲(chǔ)屬性是指當(dāng)?shù)谝淮伪徽{(diào)用的時(shí)候才會(huì)計(jì)算其初始值的屬性。在屬性聲明前使用lazy來(lái)標(biāo)示一個(gè)延遲存儲(chǔ)屬性。
注意：
必須將延遲存儲(chǔ)屬性聲明成變量（使用var關(guān)鍵字），因?yàn)閷傩缘闹翟趯?shí)例構(gòu)造完成之前可能無(wú)法得到。而常量屬性在構(gòu)造過(guò)程完成之前必須要有初始值，因此無(wú)法聲明成延遲屬性。
延遲屬性很有用，當(dāng)屬性的值依賴于在實(shí)例的構(gòu)造過(guò)程結(jié)束前無(wú)法知道具體值的外部因素時(shí)，或者當(dāng)屬性的值需要復(fù)雜或大量計(jì)算時(shí)，可以只在需要的時(shí)候來(lái)計(jì)算它。
下面的例子使用了延遲存儲(chǔ)屬性來(lái)避免復(fù)雜類的不必要的初始化。例子中定義了DataImporter和DataManager兩個(gè)類，下面是部分代碼：
class DataImporter {
/*
DataImporter 是一個(gè)將外部文件中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入的類。
這個(gè)類的初始化會(huì)消耗不少時(shí)間。
*/
var fileName = "data.txt"
// 這是提供數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能
}
class DataManager {
lazy var importer = DataImporter()
var data = [String]()
// 這是提供數(shù)據(jù)管理功能
}
let manager = DataManager()
manager.data.append("Some data")
manager.data.append("Some more data")
// DataImporter 實(shí)例的 importer 屬性還沒(méi)有被創(chuàng)建DataManager類包含一個(gè)名為data的存儲(chǔ)屬性，初始值是一個(gè)空的字符串（String）數(shù)組。雖然沒(méi)有寫(xiě)出全部代碼，DataManager類的目的是管理和提供對(duì)這個(gè)字符串?dāng)?shù)組的訪問(wèn)。
DataManager的一個(gè)功能是從文件導(dǎo)入數(shù)據(jù)，該功能由DataImporter類提供，DataImporter需要消耗不少時(shí)間完成初始化：因?yàn)樗膶?shí)例在初始化時(shí)可能要打開(kāi)文件，還要讀取文件內(nèi)容到內(nèi)存。
DataManager也可能不從文件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)。所以當(dāng)DataManager的實(shí)例被創(chuàng)建時(shí)，沒(méi)必要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)DataImporter的實(shí)例，更明智的是當(dāng)用到DataImporter的時(shí)候才去創(chuàng)建它。
由于使用了lazy，importer屬性只有在第一次被訪問(wèn)的時(shí)候才被創(chuàng)建。比如訪問(wèn)它的屬性fileName時(shí)：
println(manager.importer.fileName)
// DataImporter 實(shí)例的 importer 屬性現(xiàn)在被創(chuàng)建了
// 輸出 "data.txt”存儲(chǔ)屬性和實(shí)例變量
如果您有過(guò) Objective-C 經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該知道Objective-C為類實(shí)例存儲(chǔ)值和引用提供兩種方法。對(duì)于屬性來(lái)說(shuō)，也可以使用實(shí)例變量作為屬性值的后端存儲(chǔ)。
Swift 編程語(yǔ)言中把這些理論統(tǒng)一用屬性來(lái)實(shí)現(xiàn)。Swift 中的屬性沒(méi)有對(duì)應(yīng)的實(shí)例變量，屬性的后端存儲(chǔ)也無(wú)法直接訪問(wèn)。這就避免了不同場(chǎng)景下訪問(wèn)方式的困擾，同時(shí)也將屬性的定義簡(jiǎn)化成一個(gè)語(yǔ)句。一個(gè)類型中屬性的全部信息——包括命名、類型和內(nèi)存管理特征——都在唯一一個(gè)地方（類型定義中）定義。
計(jì)算屬性
除存儲(chǔ)屬性外，類、結(jié)構(gòu)體和枚舉可以定義計(jì)算屬性，計(jì)算屬性不直接存儲(chǔ)值，而是提供一個(gè) getter 來(lái)獲取值，一個(gè)可選的 setter 來(lái)間接設(shè)置其他屬性或變量的值。
struct Point {
var x = 0.0, y = 0.0
}
struct Size {
var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Rect {
var origin = Point()
var size = Size()
var center: Point {
get {
let centerX = origin.x + (size.width / 2)
let centerY = origin.y + (size.height / 2)
return Point(x: centerX, y: centerY)
}
set(newCenter) {
origin.x = newCenter.x - (size.width / 2)
origin.y = newCenter.y - (size.height / 2)
}
}
}
var square = Rect(origin: Point(x: 0.0, y: 0.0),
size: Size(width: 10.0, height: 10.0))
let initialSquareCenter = square.center
square.center = Point(x: 15.0, y: 15.0)
println("square.origin is now at (\(square.origin.x), \(square.origin.y))")
// 輸出 "square.origin is now at (10.0, 10.0)”這個(gè)例子定義了 3 個(gè)幾何形狀的結(jié)構(gòu)體：
Point封裝了一個(gè)(x, y)的坐標(biāo)Size封裝了一個(gè)width和heightRect表示一個(gè)有原點(diǎn)和尺寸的矩形
Rect也提供了一個(gè)名為center的計(jì)算屬性。一個(gè)矩形的中心點(diǎn)可以從原點(diǎn)和尺寸來(lái)算出，所以不需要將它以顯式聲明的Point來(lái)保存。Rect的計(jì)算屬性center提供了自定義的 getter 和 setter 來(lái)獲取和設(shè)置矩形的中心點(diǎn)，就像它有一個(gè)存儲(chǔ)屬性一樣。
例子中接下來(lái)創(chuàng)建了一個(gè)名為square的Rect實(shí)例，初始值原點(diǎn)是(0, 0)，寬度高度都是10。如圖所示藍(lán)色正方形。
square的center屬性可以通過(guò)點(diǎn)運(yùn)算符（square.center）來(lái)訪問(wèn)，這會(huì)調(diào)用 getter 來(lái)獲取屬性的值。跟直接返回已經(jīng)存在的值不同，getter 實(shí)際上通過(guò)計(jì)算然后返回一個(gè)新的Point來(lái)表示square的中心點(diǎn)。如代碼所示，它正確返回了中心點(diǎn)(5, 5)。
center屬性之后被設(shè)置了一個(gè)新的值(15, 15)，表示向右上方移動(dòng)正方形到如圖所示橙色正方形的位置。設(shè)置屬性center的值會(huì)調(diào)用 setter 來(lái)修改屬性origin的x和y的值，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)正方形到新的位置。
便捷 setter 聲明
如果計(jì)算屬性的 setter 沒(méi)有定義表示新值的參數(shù)名，則可以使用默認(rèn)名稱newValue。下面是使用了便捷 setter 聲明的Rect結(jié)構(gòu)體代碼：
struct AlternativeRect {
var origin = Point()
var size = Size()
var center: Point {
get {
let centerX = origin.x + (size.width / 2)
let centerY = origin.y + (size.height / 2)
return Point(x: centerX, y: centerY)
}
set {
origin.x = newValue.x - (size.width / 2)
origin.y = newValue.y - (size.height / 2)
}
}
}只讀計(jì)算屬性
只有 getter 沒(méi)有 setter 的計(jì)算屬性就是只讀計(jì)算屬性。只讀計(jì)算屬性總是返回一個(gè)值，可以通過(guò)點(diǎn)運(yùn)算符訪問(wèn)，但不能設(shè)置新的值。
注意：
必須使用
var關(guān)鍵字定義計(jì)算屬性，包括只讀計(jì)算屬性，因?yàn)樗鼈兊闹挡皇枪潭ǖ摹?code>let關(guān)鍵字只用來(lái)聲明常量屬性，表示初始化后再也無(wú)法修改的值。
只讀計(jì)算屬性的聲明可以去掉get關(guān)鍵字和花括號(hào)：
struct Cuboid {
var width = 0.0, height = 0.0, depth = 0.0
var volume: Double {
return width * height * depth
}
}
let fourByFiveByTwo = Cuboid(width: 4.0, height: 5.0, depth: 2.0)
println("the volume of fourByFiveByTwo is \(fourByFiveByTwo.volume)")
// 輸出 "the volume of fourByFiveByTwo is 40.0"這個(gè)例子定義了一個(gè)名為Cuboid的結(jié)構(gòu)體，表示三維空間的立方體，包含width、height和depth屬性，還有一個(gè)名為volume的只讀計(jì)算屬性用來(lái)返回立方體的體積。設(shè)置volume的值毫無(wú)意義，因?yàn)橥ㄟ^(guò)width、height和depth就能算出volume。然而，Cuboid提供一個(gè)只讀計(jì)算屬性來(lái)讓外部用戶直接獲取體積是很有用的。
屬性觀察器
屬性觀察器監(jiān)控和響應(yīng)屬性值的變化，每次屬性被設(shè)置值的時(shí)候都會(huì)調(diào)用屬性觀察器，甚至新的值和現(xiàn)在的值相同的時(shí)候也不例外。
可以為除了延遲存儲(chǔ)屬性之外的其他存儲(chǔ)屬性添加屬性觀察器，也可以通過(guò)重載屬性的方式為繼承的屬性（包括存儲(chǔ)屬性和計(jì)算屬性）添加屬性觀察器。屬性重載請(qǐng)參考繼承一章的重載。
注意：
不需要為無(wú)法重載的計(jì)算屬性添加屬性觀察器，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò) setter 直接監(jiān)控和響應(yīng)值的變化。
可以為屬性添加如下的一個(gè)或全部觀察器：
willSet在設(shè)置新的值之前調(diào)用didSet在新的值被設(shè)置之后立即調(diào)用
willSet觀察器會(huì)將新的屬性值作為固定參數(shù)傳入，在willSet的實(shí)現(xiàn)代碼中可以為這個(gè)參數(shù)指定一個(gè)名稱，如果不指定則參數(shù)仍然可用，這時(shí)使用默認(rèn)名稱newValue表示。
類似地，didSet觀察器會(huì)將舊的屬性值作為參數(shù)傳入，可以為該參數(shù)命名或者使用默認(rèn)參數(shù)名oldValue。
注意：
willSet和didSet觀察器在屬性初始化過(guò)程中不會(huì)被調(diào)用，它們只會(huì)當(dāng)屬性的值在初始化之外的地方被設(shè)置時(shí)被調(diào)用。
這里是一個(gè)willSet和didSet的實(shí)際例子，其中定義了一個(gè)名為StepCounter的類，用來(lái)統(tǒng)計(jì)當(dāng)人步行時(shí)的總步數(shù)，可以跟計(jì)步器或其他日常鍛煉的統(tǒng)計(jì)裝置的輸入數(shù)據(jù)配合使用。
class StepCounter {
var totalSteps: Int = 0 {
willSet(newTotalSteps) {
println("About to set totalSteps to \(newTotalSteps)")
}
didSet {
if totalSteps > oldValue {
println("Added \(totalSteps - oldValue) steps")
}
}
}
}
let stepCounter = StepCounter()
stepCounter.totalSteps = 200
// About to set totalSteps to 200
// Added 200 steps
stepCounter.totalSteps = 360
// About to set totalSteps to 360
// Added 160 steps
stepCounter.totalSteps = 896
// About to set totalSteps to 896
// Added 536 stepsStepCounter類定義了一個(gè)Int類型的屬性totalSteps，它是一個(gè)存儲(chǔ)屬性，包含willSet和didSet觀察器。
當(dāng)totalSteps設(shè)置新值的時(shí)候，它的willSet和didSet觀察器都會(huì)被調(diào)用，甚至當(dāng)新的值和現(xiàn)在的值完全相同也會(huì)調(diào)用。
例子中的willSet觀察器將表示新值的參數(shù)自定義為newTotalSteps，這個(gè)觀察器只是簡(jiǎn)單的將新的值輸出。
didSet觀察器在totalSteps的值改變后被調(diào)用，它把新的值和舊的值進(jìn)行對(duì)比，如果總的步數(shù)增加了，就輸出一個(gè)消息表示增加了多少步。didSet沒(méi)有提供自定義名稱，所以默認(rèn)值oldValue表示舊值的參數(shù)名。
注意：
如果在didSet觀察器里為屬性賦值，這個(gè)值會(huì)替換觀察器之前設(shè)置的值。
全局變量和局部變量
計(jì)算屬性和屬性觀察器所描述的模式也可以用于全局變量和局部變量，全局變量是在函數(shù)、方法、閉包或任何類型之外定義的變量，局部變量是在函數(shù)、方法或閉包內(nèi)部定義的變量。
前面章節(jié)提到的全局或局部變量都屬于存儲(chǔ)型變量，跟存儲(chǔ)屬性類似，它提供特定類型的存儲(chǔ)空間，并允許讀取和寫(xiě)入。
另外，在全局或局部范圍都可以定義計(jì)算型變量和為存儲(chǔ)型變量定義觀察器，計(jì)算型變量跟計(jì)算屬性一樣，返回一個(gè)計(jì)算的值而不是存儲(chǔ)值，聲明格式也完全一樣。
注意：
全局的常量或變量都是延遲計(jì)算的，跟延遲存儲(chǔ)屬性相似，不同的地方在于，全局的常量或變量不需要標(biāo)記lazy特性。
局部范圍的常量或變量不會(huì)延遲計(jì)算。
類型屬性
實(shí)例的屬性屬于一個(gè)特定類型實(shí)例，每次類型實(shí)例化后都擁有自己的一套屬性值，實(shí)例之間的屬性相互獨(dú)立。
也可以為類型本身定義屬性，不管類型有多少個(gè)實(shí)例，這些屬性都只有唯一一份。這種屬性就是類型屬性。
類型屬性用于定義特定類型所有實(shí)例共享的數(shù)據(jù)，比如所有實(shí)例都能用的一個(gè)常量（就像 C 語(yǔ)言中的靜態(tài)常量），或者所有實(shí)例都能訪問(wèn)的一個(gè)變量（就像 C 語(yǔ)言中的靜態(tài)變量）。
對(duì)于值類型（指結(jié)構(gòu)體和枚舉）可以定義存儲(chǔ)型和計(jì)算型類型屬性，對(duì)于類（class）則只能定義計(jì)算型類型屬性。
值類型的存儲(chǔ)型類型屬性可以是變量或常量，計(jì)算型類型屬性跟實(shí)例的計(jì)算屬性一樣定義成變量屬性。
注意：
跟實(shí)例的存儲(chǔ)屬性不同，必須給存儲(chǔ)型類型屬性指定默認(rèn)值，因?yàn)轭愋捅旧頍o(wú)法在初始化過(guò)程中使用構(gòu)造器給類型屬性賦值。
類型屬性語(yǔ)法
在 C 或 Objective-C 中，靜態(tài)常量和靜態(tài)變量的定義是通過(guò)特定類型加上global關(guān)鍵字。在 Swift 編程語(yǔ)言中，類型屬性是作為類型定義的一部分寫(xiě)在類型最外層的花括號(hào)內(nèi)，因此它的作用范圍也就在類型支持的范圍內(nèi)。
使用關(guān)鍵字static來(lái)定義值類型的類型屬性，關(guān)鍵字class來(lái)為類（class）定義類型屬性。下面的例子演示了存儲(chǔ)型和計(jì)算型類型屬性的語(yǔ)法：
struct SomeStructure {
static var storedTypeProperty = "Some value."
static var computedTypeProperty: Int {
// 這里返回一個(gè) Int 值
}
}
enum SomeEnumeration {
static var storedTypeProperty = "Some value."
static var computedTypeProperty: Int {
// 這里返回一個(gè) Int 值
}
}
class SomeClass {
class var computedTypeProperty: Int {
// 這里返回一個(gè) Int 值
}
}注意：
例子中的計(jì)算型類型屬性是只讀的，但也可以定義可讀可寫(xiě)的計(jì)算型類型屬性，跟實(shí)例計(jì)算屬性的語(yǔ)法類似。
獲取和設(shè)置類型屬性的值
跟實(shí)例的屬性一樣，類型屬性的訪問(wèn)也是通過(guò)點(diǎn)運(yùn)算符來(lái)進(jìn)行，但是，類型屬性是通過(guò)類型本身來(lái)獲取和設(shè)置，而不是通過(guò)實(shí)例。比如：
println(SomeClass.computedTypeProperty)
// 輸出 "42"
println(SomeStructure.storedTypeProperty)
// 輸出 "Some value."
SomeStructure.storedTypeProperty = "Another value."
println(SomeStructure.storedTypeProperty)
// 輸出 "Another value.”下面的例子定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體，使用兩個(gè)存儲(chǔ)型類型屬性來(lái)表示多個(gè)聲道的聲音電平值，每個(gè)聲道有一個(gè) 0 到 10 之間的整數(shù)表示聲音電平值。
后面的圖表展示了如何聯(lián)合使用兩個(gè)聲道來(lái)表示一個(gè)立體聲的聲音電平值。當(dāng)聲道的電平值是 0，沒(méi)有一個(gè)燈會(huì)亮；當(dāng)聲道的電平值是 10，所有燈點(diǎn)亮。本圖中，左聲道的電平是 9，右聲道的電平是 7。
上面所描述的聲道模型使用AudioChannel結(jié)構(gòu)體來(lái)表示：
struct AudioChannel {
static let thresholdLevel = 10
static var maxInputLevelForAllChannels = 0
var currentLevel: Int = 0 {
didSet {
if currentLevel > AudioChannel.thresholdLevel {
// 將新電平值設(shè)置為閥值
currentLevel = AudioChannel.thresholdLevel
}
if currentLevel > AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels {
// 存儲(chǔ)當(dāng)前電平值作為新的最大輸入電平
AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels = currentLevel
}
}
}
}結(jié)構(gòu)AudioChannel定義了 2 個(gè)存儲(chǔ)型類型屬性來(lái)實(shí)現(xiàn)上述功能。第一個(gè)是thresholdLevel，表示聲音電平的最大上限閾值，它是一個(gè)取值為 10 的常量，對(duì)所有實(shí)例都可見(jiàn)，如果聲音電平高于 10，則取最大上限值 10（見(jiàn)后面描述）。
第二個(gè)類型屬性是變量存儲(chǔ)型屬性maxInputLevelForAllChannels，它用來(lái)表示所有AudioChannel實(shí)例的電平值的最大值，初始值是 0。
AudioChannel也定義了一個(gè)名為currentLevel的實(shí)例存儲(chǔ)屬性，表示當(dāng)前聲道現(xiàn)在的電平值，取值為 0 到 10。
屬性currentLevel包含didSet屬性觀察器來(lái)檢查每次新設(shè)置后的屬性值，有如下兩個(gè)檢查：
- 如果
currentLevel的新值大于允許的閾值thresholdLevel，屬性觀察器將currentLevel的值限定為閾值thresholdLevel。 - 如果修正后的
currentLevel值大于任何之前任意AudioChannel實(shí)例中的值，屬性觀察器將新值保存在靜態(tài)屬性maxInputLevelForAllChannels中。
注意：
在第一個(gè)檢查過(guò)程中，didSet屬性觀察器將currentLevel設(shè)置成了不同的值，但這時(shí)不會(huì)再次調(diào)用屬性觀察器。
可以使用結(jié)構(gòu)體AudioChannel來(lái)創(chuàng)建表示立體聲系統(tǒng)的兩個(gè)聲道leftChannel和rightChannel：
var leftChannel = AudioChannel()
var rightChannel = AudioChannel()如果將左聲道的電平設(shè)置成 7，類型屬性maxInputLevelForAllChannels也會(huì)更新成 7：
leftChannel.currentLevel = 7
println(leftChannel.currentLevel)
// 輸出 "7"
println(AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels)
// 輸出 "7"如果試圖將右聲道的電平設(shè)置成 11，則會(huì)將右聲道的currentLevel修正到最大值 10，同時(shí)maxInputLevelForAllChannels的值也會(huì)更新到 10：
rightChannel.currentLevel = 11
println(rightChannel.currentLevel)
// 輸出 "10"
println(AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels)
// 輸出 "10"
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