構(gòu)造過程

1.0 翻譯：lifedim 校對：lifedim

2.0 翻譯+校對：chenmingbiao

2.1 翻譯：Channe，Realank 校對：shanks，2016-1-23

2.2 翻譯：pmst 翻譯+校對：SketchK 2016-05-14
3.0.1，shanks，2016-11-13

本頁包含內(nèi)容：

• 存儲(chǔ)屬性的初始賦值
• 自定義構(gòu)造過程
• 默認(rèn)構(gòu)造器
• 值類型的構(gòu)造器代理
• 類的繼承和構(gòu)造過程
• 可失敗構(gòu)造器
• 必要構(gòu)造器
• 通過閉包或函數(shù)設(shè)置屬性的默認(rèn)值

構(gòu)造過程是使用類、結(jié)構(gòu)體或枚舉類型的實(shí)例之前的準(zhǔn)備過程。在新實(shí)例可用前必須執(zhí)行這個(gè)過程，具體操作包括設(shè)置實(shí)例中每個(gè)存儲(chǔ)型屬性的初始值和執(zhí)行其他必須的設(shè)置或初始化工作。

通過定義構(gòu)造器來實(shí)現(xiàn)構(gòu)造過程，這些構(gòu)造器可以看做是用來創(chuàng)建特定類型新實(shí)例的特殊方法。與 Objective-C 中的構(gòu)造器不同，Swift 的構(gòu)造器無需返回值，它們的主要任務(wù)是保證新實(shí)例在第一次使用前完成正確的初始化。

類的實(shí)例也可以通過定義析構(gòu)器在實(shí)例釋放之前執(zhí)行特定的清除工作。想了解更多關(guān)于析構(gòu)器的內(nèi)容，請參考析構(gòu)過程。

存儲(chǔ)屬性的初始賦值

類和結(jié)構(gòu)體在創(chuàng)建實(shí)例時(shí)，必須為所有存儲(chǔ)型屬性設(shè)置合適的初始值。存儲(chǔ)型屬性的值不能處于一個(gè)未知的狀態(tài)。

你可以在構(gòu)造器中為存儲(chǔ)型屬性賦初值，也可以在定義屬性時(shí)為其設(shè)置默認(rèn)值。以下小節(jié)將詳細(xì)介紹這兩種方法。

注意
當(dāng)你為存儲(chǔ)型屬性設(shè)置默認(rèn)值或者在構(gòu)造器中為其賦值時(shí)，它們的值是被直接設(shè)置的，不會(huì)觸發(fā)任何屬性觀察者。

構(gòu)造器

構(gòu)造器在創(chuàng)建某個(gè)特定類型的新實(shí)例時(shí)被調(diào)用。它的最簡形式類似于一個(gè)不帶任何參數(shù)的實(shí)例方法，以關(guān)鍵字init命名：

init() {
    // 在此處執(zhí)行構(gòu)造過程
}

下面例子中定義了一個(gè)用來保存華氏溫度的結(jié)構(gòu)體Fahrenheit，它擁有一個(gè)Double類型的存儲(chǔ)型屬性temperature：

struct Fahrenheit {
    var temperature: Double
    init() {
        temperature = 32.0
    }
}
var f = Fahrenheit()
print("The default temperature is \(f.temperature)° Fahrenheit")
// 打印 "The default temperature is 32.0° Fahrenheit”

這個(gè)結(jié)構(gòu)體定義了一個(gè)不帶參數(shù)的構(gòu)造器init，并在里面將存儲(chǔ)型屬性temperature的值初始化為32.0（華氏溫度下水的冰點(diǎn)）。

默認(rèn)屬性值

如前所述，你可以在構(gòu)造器中為存儲(chǔ)型屬性設(shè)置初始值。同樣，你也可以在屬性聲明時(shí)為其設(shè)置默認(rèn)值。

注意
如果一個(gè)屬性總是使用相同的初始值，那么為其設(shè)置一個(gè)默認(rèn)值比每次都在構(gòu)造器中賦值要好。兩種方法的效果是一樣的，只不過使用默認(rèn)值讓屬性的初始化和聲明結(jié)合得更緊密。使用默認(rèn)值能讓你的構(gòu)造器更簡潔、更清晰，且能通過默認(rèn)值自動(dòng)推導(dǎo)出屬性的類型；同時(shí)，它也能讓你充分利用默認(rèn)構(gòu)造器、構(gòu)造器繼承等特性，后續(xù)章節(jié)將講到。

你可以使用更簡單的方式在定義結(jié)構(gòu)體Fahrenheit時(shí)為屬性temperature設(shè)置默認(rèn)值：

struct Fahrenheit {
    var temperature = 32.0
}

自定義構(gòu)造過程

你可以通過輸入?yún)?shù)和可選類型的屬性來自定義構(gòu)造過程，也可以在構(gòu)造過程中修改常量屬性。這些都將在后面章節(jié)中提到。

構(gòu)造參數(shù)

自定義構(gòu)造過程時(shí)，可以在定義中提供構(gòu)造參數(shù)，指定所需值的類型和名字。構(gòu)造參數(shù)的功能和語法跟函數(shù)和方法的參數(shù)相同。

下面例子中定義了一個(gè)包含攝氏度溫度的結(jié)構(gòu)體Celsius。它定義了兩個(gè)不同的構(gòu)造器：init(fromFahrenheit:)和init(fromKelvin:)，二者分別通過接受不同溫標(biāo)下的溫度值來創(chuàng)建新的實(shí)例：

struct Celsius {
    var temperatureInCelsius: Double
    init(fromFahrenheit fahrenheit: Double) {
        temperatureInCelsius = (fahrenheit - 32.0) / 1.8
    }
    init(fromKelvin kelvin: Double) {
        temperatureInCelsius = kelvin - 273.15
    }
}
let boilingPointOfWater = Celsius(fromFahrenheit: 212.0)
// boilingPointOfWater.temperatureInCelsius 是 100.0
let freezingPointOfWater = Celsius(fromKelvin: 273.15)
// freezingPointOfWater.temperatureInCelsius 是 0.0

第一個(gè)構(gòu)造器擁有一個(gè)構(gòu)造參數(shù)，其外部名字為fromFahrenheit，內(nèi)部名字為fahrenheit；第二個(gè)構(gòu)造器也擁有一個(gè)構(gòu)造參數(shù)，其外部名字為fromKelvin，內(nèi)部名字為kelvin。這兩個(gè)構(gòu)造器都將唯一的參數(shù)值轉(zhuǎn)換成攝氏溫度值，并保存在屬性temperatureInCelsius中。

參數(shù)的內(nèi)部名稱和外部名稱

跟函數(shù)和方法參數(shù)相同，構(gòu)造參數(shù)也擁有一個(gè)在構(gòu)造器內(nèi)部使用的參數(shù)名字和一個(gè)在調(diào)用構(gòu)造器時(shí)使用的外部參數(shù)名字。

然而，構(gòu)造器并不像函數(shù)和方法那樣在括號前有一個(gè)可辨別的名字。因此在調(diào)用構(gòu)造器時(shí)，主要通過構(gòu)造器中的參數(shù)名和類型來確定應(yīng)該被調(diào)用的構(gòu)造器。正因?yàn)閰?shù)如此重要，如果你在定義構(gòu)造器時(shí)沒有提供參數(shù)的外部名字，Swift 會(huì)為構(gòu)造器的每個(gè)參數(shù)自動(dòng)生成一個(gè)跟內(nèi)部名字相同的外部名。

以下例子中定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體Color，它包含了三個(gè)常量：red、green和blue。這些屬性可以存儲(chǔ)0.0到1.0之間的值，用來指示顏色中紅、綠、藍(lán)成分的含量。

Color提供了一個(gè)構(gòu)造器，其中包含三個(gè)Double類型的構(gòu)造參數(shù)。Color也可以提供第二個(gè)構(gòu)造器，它只包含名為white的Double類型的參數(shù)，它被用于給上述三個(gè)構(gòu)造參數(shù)賦予同樣的值。

struct Color {
    let red, green, blue: Double
    init(red: Double, green: Double, blue: Double) {
        self.red   = red
        self.green = green
        self.blue  = blue
    }
    init(white: Double) {
        red   = white
        green = white
        blue  = white
    }
}

兩種構(gòu)造器都能用于創(chuàng)建一個(gè)新的Color實(shí)例，你需要為構(gòu)造器每個(gè)外部參數(shù)傳值：

let magenta = Color(red: 1.0, green: 0.0, blue: 1.0)
let halfGray = Color(white: 0.5)

注意，如果不通過外部參數(shù)名字傳值，你是沒法調(diào)用這個(gè)構(gòu)造器的。只要構(gòu)造器定義了某個(gè)外部參數(shù)名，你就必須使用它，忽略它將導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤：

let veryGreen = Color(0.0, 1.0, 0.0)
// 報(bào)編譯時(shí)錯(cuò)誤，需要外部名稱

不帶外部名的構(gòu)造器參數(shù)

如果你不希望為構(gòu)造器的某個(gè)參數(shù)提供外部名字，你可以使用下劃線(_)來顯式描述它的外部名，以此重寫上面所說的默認(rèn)行為。

下面是之前Celsius例子的擴(kuò)展，跟之前相比添加了一個(gè)帶有Double類型參數(shù)的構(gòu)造器，其外部名用_代替：

struct Celsius {
    var temperatureInCelsius: Double
    init(fromFahrenheit fahrenheit: Double) {
        temperatureInCelsius = (fahrenheit - 32.0) / 1.8
    }
    init(fromKelvin kelvin: Double) {
        temperatureInCelsius = kelvin - 273.15
    }
    init(_ celsius: Double){
        temperatureInCelsius = celsius
    }
}
let bodyTemperature = Celsius(37.0)
// bodyTemperature.temperatureInCelsius 為 37.0

調(diào)用Celsius(37.0)意圖明確，不需要外部參數(shù)名稱。因此適合使用init(_ celsius: Double)這樣的構(gòu)造器，從而可以通過提供Double類型的參數(shù)值調(diào)用構(gòu)造器，而不需要加上外部名。

可選屬性類型

如果你定制的類型包含一個(gè)邏輯上允許取值為空的存儲(chǔ)型屬性——無論是因?yàn)樗鼰o法在初始化時(shí)賦值，還是因?yàn)樗谥竽硞€(gè)時(shí)間點(diǎn)可以賦值為空——你都需要將它定義為可選類型?？蛇x類型的屬性將自動(dòng)初始化為nil，表示這個(gè)屬性是有意在初始化時(shí)設(shè)置為空的。

下面例子中定義了類SurveyQuestion，它包含一個(gè)可選字符串屬性response：

class SurveyQuestion {
    var text: String
    var response: String?
    init(text: String) {
        self.text = text
    }
    func ask() {
        print(text)
    }
}
let cheeseQuestion = SurveyQuestion(text: "Do you like cheese?")
cheeseQuestion.ask()
// 打印 "Do you like cheese?"
cheeseQuestion.response = "Yes, I do like cheese."

調(diào)查問題的答案在回答前是無法確定的，因此我們將屬性response聲明為String?類型，或者說是可選字符串類型。當(dāng)SurveyQuestion實(shí)例化時(shí)，它將自動(dòng)賦值為nil，表明此字符串暫時(shí)還沒有值。

構(gòu)造過程中常量屬性的修改

你可以在構(gòu)造過程中的任意時(shí)間點(diǎn)給常量屬性指定一個(gè)值，只要在構(gòu)造過程結(jié)束時(shí)是一個(gè)確定的值。一旦常量屬性被賦值，它將永遠(yuǎn)不可更改。

注意
對于類的實(shí)例來說，它的常量屬性只能在定義它的類的構(gòu)造過程中修改；不能在子類中修改。

你可以修改上面的SurveyQuestion示例，用常量屬性替代變量屬性text，表示問題內(nèi)容text在SurveyQuestion的實(shí)例被創(chuàng)建之后不會(huì)再被修改。盡管text屬性現(xiàn)在是常量，我們?nèi)匀豢梢栽陬惖臉?gòu)造器中設(shè)置它的值：

class SurveyQuestion {
    let text: String
    var response: String?
    init(text: String) {
        self.text = text
    }
    func ask() {
        print(text)
    }
}
let beetsQuestion = SurveyQuestion(text: "How about beets?")
beetsQuestion.ask()
// 打印 "How about beets?"
beetsQuestion.response = "I also like beets. (But not with cheese.)"

默認(rèn)構(gòu)造器

如果結(jié)構(gòu)體或類的所有屬性都有默認(rèn)值，同時(shí)沒有自定義的構(gòu)造器，那么 Swift 會(huì)給這些結(jié)構(gòu)體或類提供一個(gè)默認(rèn)構(gòu)造器（default initializers）。這個(gè)默認(rèn)構(gòu)造器將簡單地創(chuàng)建一個(gè)所有屬性值都設(shè)置為默認(rèn)值的實(shí)例。

下面例子中創(chuàng)建了一個(gè)類ShoppingListItem，它封裝了購物清單中的某一物品的屬性：名字（name）、數(shù)量（quantity）和購買狀態(tài) purchase state：

class ShoppingListItem {
    var name: String?
    var quantity = 1
    var purchased = false
}
var item = ShoppingListItem()

由于ShoppingListItem類中的所有屬性都有默認(rèn)值，且它是沒有父類的基類，它將自動(dòng)獲得一個(gè)可以為所有屬性設(shè)置默認(rèn)值的默認(rèn)構(gòu)造器（盡管代碼中沒有顯式為name屬性設(shè)置默認(rèn)值，但由于name是可選字符串類型，它將默認(rèn)設(shè)置為nil）。上面例子中使用默認(rèn)構(gòu)造器創(chuàng)造了一個(gè)ShoppingListItem類的實(shí)例（使用ShoppingListItem()形式的構(gòu)造器語法），并將其賦值給變量item。

結(jié)構(gòu)體的逐一成員構(gòu)造器

除了上面提到的默認(rèn)構(gòu)造器，如果結(jié)構(gòu)體沒有提供自定義的構(gòu)造器，它們將自動(dòng)獲得一個(gè)逐一成員構(gòu)造器，即使結(jié)構(gòu)體的存儲(chǔ)型屬性沒有默認(rèn)值。

逐一成員構(gòu)造器是用來初始化結(jié)構(gòu)體新實(shí)例里成員屬性的快捷方法。我們在調(diào)用逐一成員構(gòu)造器時(shí)，通過與成員屬性名相同的參數(shù)名進(jìn)行傳值來完成對成員屬性的初始賦值。

下面例子中定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體Size，它包含兩個(gè)屬性width和height。Swift 可以根據(jù)這兩個(gè)屬性的初始賦值0.0自動(dòng)推導(dǎo)出它們的類型為Double。

結(jié)構(gòu)體Size自動(dòng)獲得了一個(gè)逐一成員構(gòu)造器init(width:height:)。你可以用它來為Size創(chuàng)建新的實(shí)例：

struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
let twoByTwo = Size(width: 2.0, height: 2.0)

值類型的構(gòu)造器代理

構(gòu)造器可以通過調(diào)用其它構(gòu)造器來完成實(shí)例的部分構(gòu)造過程。這一過程稱為構(gòu)造器代理，它能減少多個(gè)構(gòu)造器間的代碼重復(fù)。

構(gòu)造器代理的實(shí)現(xiàn)規(guī)則和形式在值類型和類類型中有所不同。值類型（結(jié)構(gòu)體和枚舉類型）不支持繼承，所以構(gòu)造器代理的過程相對簡單，因?yàn)樗鼈冎荒艽斫o自己的其它構(gòu)造器。類則不同，它可以繼承自其它類（請參考繼承），這意味著類有責(zé)任保證其所有繼承的存儲(chǔ)型屬性在構(gòu)造時(shí)也能正確的初始化。這些責(zé)任將在后續(xù)章節(jié)類的繼承和構(gòu)造過程中介紹。

對于值類型，你可以使用self.init在自定義的構(gòu)造器中引用相同類型中的其它構(gòu)造器。并且你只能在構(gòu)造器內(nèi)部調(diào)用self.init。

如果你為某個(gè)值類型定義了一個(gè)自定義的構(gòu)造器，你將無法訪問到默認(rèn)構(gòu)造器（如果是結(jié)構(gòu)體，還將無法訪問逐一成員構(gòu)造器）。這種限制可以防止你為值類型增加了一個(gè)額外的且十分復(fù)雜的構(gòu)造器之后,仍然有人錯(cuò)誤的使用自動(dòng)生成的構(gòu)造器

注意
假如你希望默認(rèn)構(gòu)造器、逐一成員構(gòu)造器以及你自己的自定義構(gòu)造器都能用來創(chuàng)建實(shí)例，可以將自定義的構(gòu)造器寫到擴(kuò)展（extension）中，而不是寫在值類型的原始定義中。想查看更多內(nèi)容，請查看擴(kuò)展章節(jié)。

下面例子將定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體Rect，用來代表幾何矩形。這個(gè)例子需要兩個(gè)輔助的結(jié)構(gòu)體Size和Point，它們各自為其所有的屬性提供了初始值0.0。

struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
}

你可以通過以下三種方式為Rect創(chuàng)建實(shí)例——使用被初始化為默認(rèn)值的origin和size屬性來初始化；提供指定的origin和size實(shí)例來初始化；提供指定的center和size來初始化。在下面Rect結(jié)構(gòu)體定義中，我們?yōu)檫@三種方式提供了三個(gè)自定義的構(gòu)造器：

struct Rect {
    var origin = Point()
    var size = Size()
    init() {}
    init(origin: Point, size: Size) {
        self.origin = origin
        self.size = size
    }
    init(center: Point, size: Size) {
        let originX = center.x - (size.width / 2)
        let originY = center.y - (size.height / 2)
        self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size)
    }
}

第一個(gè)Rect構(gòu)造器init()，在功能上跟沒有自定義構(gòu)造器時(shí)自動(dòng)獲得的默認(rèn)構(gòu)造器是一樣的。這個(gè)構(gòu)造器是一個(gè)空函數(shù)，使用一對大括號{}來表示，它沒有執(zhí)行任何構(gòu)造過程。調(diào)用這個(gè)構(gòu)造器將返回一個(gè)Rect實(shí)例，它的origin和size屬性都使用定義時(shí)的默認(rèn)值Point(x: 0.0, y: 0.0)和Size(width: 0.0, height: 0.0)：

let basicRect = Rect()
// basicRect 的 origin 是 (0.0, 0.0)，size 是 (0.0, 0.0)

第二個(gè)Rect構(gòu)造器init(origin:size:)，在功能上跟結(jié)構(gòu)體在沒有自定義構(gòu)造器時(shí)獲得的逐一成員構(gòu)造器是一樣的。這個(gè)構(gòu)造器只是簡單地將origin和size的參數(shù)值賦給對應(yīng)的存儲(chǔ)型屬性：

let originRect = Rect(origin: Point(x: 2.0, y: 2.0),
    size: Size(width: 5.0, height: 5.0))
// originRect 的 origin 是 (2.0, 2.0)，size 是 (5.0, 5.0)

第三個(gè)Rect構(gòu)造器init(center:size:)稍微復(fù)雜一點(diǎn)。它先通過center和size的值計(jì)算出origin的坐標(biāo)，然后再調(diào)用（或者說代理給）init(origin:size:)構(gòu)造器來將新的origin和size值賦值到對應(yīng)的屬性中：

let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0),
    size: Size(width: 3.0, height: 3.0))
// centerRect 的 origin 是 (2.5, 2.5)，size 是 (3.0, 3.0)

構(gòu)造器init(center:size:)可以直接將origin和size的新值賦值到對應(yīng)的屬性中。然而，利用恰好提供了相關(guān)功能的現(xiàn)有構(gòu)造器會(huì)更為方便，構(gòu)造器init(center:size:)的意圖也會(huì)更加清晰。

注意
如果你想用另外一種不需要自己定義init()和init(origin:size:)的方式來實(shí)現(xiàn)這個(gè)例子，請參考擴(kuò)展。

類的繼承和構(gòu)造過程

類里面的所有存儲(chǔ)型屬性——包括所有繼承自父類的屬性——都必須在構(gòu)造過程中設(shè)置初始值。

Swift 為類類型提供了兩種構(gòu)造器來確保實(shí)例中所有存儲(chǔ)型屬性都能獲得初始值，它們分別是指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器。

指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器

指定構(gòu)造器是類中最主要的構(gòu)造器。一個(gè)指定構(gòu)造器將初始化類中提供的所有屬性，并根據(jù)父類鏈往上調(diào)用父類的構(gòu)造器來實(shí)現(xiàn)父類的初始化。

每一個(gè)類都必須擁有至少一個(gè)指定構(gòu)造器。在某些情況下，許多類通過繼承了父類中的指定構(gòu)造器而滿足了這個(gè)條件。具體內(nèi)容請參考后續(xù)章節(jié)構(gòu)造器的自動(dòng)繼承。

便利構(gòu)造器是類中比較次要的、輔助型的構(gòu)造器。你可以定義便利構(gòu)造器來調(diào)用同一個(gè)類中的指定構(gòu)造器，并為其參數(shù)提供默認(rèn)值。你也可以定義便利構(gòu)造器來創(chuàng)建一個(gè)特殊用途或特定輸入值的實(shí)例。

你應(yīng)當(dāng)只在必要的時(shí)候?yàn)轭愄峁┍憷麡?gòu)造器，比方說某種情況下通過使用便利構(gòu)造器來快捷調(diào)用某個(gè)指定構(gòu)造器，能夠節(jié)省更多開發(fā)時(shí)間并讓類的構(gòu)造過程更清晰明了。

指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器的語法

類的指定構(gòu)造器的寫法跟值類型簡單構(gòu)造器一樣：

init(parameters) {
    statements
}

便利構(gòu)造器也采用相同樣式的寫法，但需要在init關(guān)鍵字之前放置convenience關(guān)鍵字，并使用空格將它們倆分開：

convenience init(parameters) {
    statements
}

類的構(gòu)造器代理規(guī)則

為了簡化指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器之間的調(diào)用關(guān)系，Swift 采用以下三條規(guī)則來限制構(gòu)造器之間的代理調(diào)用：

規(guī)則 1

指定構(gòu)造器必須調(diào)用其直接父類的的指定構(gòu)造器。

規(guī)則 2

便利構(gòu)造器必須調(diào)用同類中定義的其它構(gòu)造器。

規(guī)則 3

便利構(gòu)造器必須最終導(dǎo)致一個(gè)指定構(gòu)造器被調(diào)用。

一個(gè)更方便記憶的方法是：

• 指定構(gòu)造器必須總是向上代理
• 便利構(gòu)造器必須總是橫向代理

這些規(guī)則可以通過下面圖例來說明：

如圖所示，父類中包含一個(gè)指定構(gòu)造器和兩個(gè)便利構(gòu)造器。其中一個(gè)便利構(gòu)造器調(diào)用了另外一個(gè)便利構(gòu)造器，而后者又調(diào)用了唯一的指定構(gòu)造器。這滿足了上面提到的規(guī)則 2 和 3。這個(gè)父類沒有自己的父類，所以規(guī)則 1 沒有用到。

子類中包含兩個(gè)指定構(gòu)造器和一個(gè)便利構(gòu)造器。便利構(gòu)造器必須調(diào)用兩個(gè)指定構(gòu)造器中的任意一個(gè)，因?yàn)樗荒苷{(diào)用同一個(gè)類里的其他構(gòu)造器。這滿足了上面提到的規(guī)則 2 和 3。而兩個(gè)指定構(gòu)造器必須調(diào)用父類中唯一的指定構(gòu)造器，這滿足了規(guī)則 1。

注意
這些規(guī)則不會(huì)影響類的實(shí)例如何創(chuàng)建。任何上圖中展示的構(gòu)造器都可以用來創(chuàng)建完全初始化的實(shí)例。這些規(guī)則只影響類定義如何實(shí)現(xiàn)。

下面圖例中展示了一種涉及四個(gè)類的更復(fù)雜的類層級結(jié)構(gòu)。它演示了指定構(gòu)造器是如何在類層級中充當(dāng)“管道”的作用，在類的構(gòu)造器鏈上簡化了類之間的相互關(guān)系。

兩段式構(gòu)造過程

Swift 中類的構(gòu)造過程包含兩個(gè)階段。第一個(gè)階段，每個(gè)存儲(chǔ)型屬性被引入它們的類指定一個(gè)初始值。當(dāng)每個(gè)存儲(chǔ)型屬性的初始值被確定后，第二階段開始，它給每個(gè)類一次機(jī)會(huì)，在新實(shí)例準(zhǔn)備使用之前進(jìn)一步定制它們的存儲(chǔ)型屬性。

兩段式構(gòu)造過程的使用讓構(gòu)造過程更安全，同時(shí)在整個(gè)類層級結(jié)構(gòu)中給予了每個(gè)類完全的靈活性。兩段式構(gòu)造過程可以防止屬性值在初始化之前被訪問，也可以防止屬性被另外一個(gè)構(gòu)造器意外地賦予不同的值。

注意
Swift 的兩段式構(gòu)造過程跟 Objective-C 中的構(gòu)造過程類似。最主要的區(qū)別在于階段 1，Objective-C 給每一個(gè)屬性賦值0或空值（比如說0或nil）。Swift 的構(gòu)造流程則更加靈活，它允許你設(shè)置定制的初始值，并自如應(yīng)對某些屬性不能以0或nil作為合法默認(rèn)值的情況。

Swift 編譯器將執(zhí)行 4 種有效的安全檢查，以確保兩段式構(gòu)造過程能不出錯(cuò)地完成：

安全檢查 1

指定構(gòu)造器必須保證它所在類引入的所有屬性都必須先初始化完成，之后才能將其它構(gòu)造任務(wù)向上代理給父類中的構(gòu)造器。

如上所述，一個(gè)對象的內(nèi)存只有在其所有存儲(chǔ)型屬性確定之后才能完全初始化。為了滿足這一規(guī)則，指定構(gòu)造器必須保證它所在類引入的屬性在它往上代理之前先完成初始化。

安全檢查 2

指定構(gòu)造器必須先向上代理調(diào)用父類構(gòu)造器，然后再為繼承的屬性設(shè)置新值。如果沒這么做，指定構(gòu)造器賦予的新值將被父類中的構(gòu)造器所覆蓋。

安全檢查 3

便利構(gòu)造器必須先代理調(diào)用同一類中的其它構(gòu)造器，然后再為任意屬性賦新值。如果沒這么做，便利構(gòu)造器賦予的新值將被同一類中其它指定構(gòu)造器所覆蓋。

安全檢查 4

構(gòu)造器在第一階段構(gòu)造完成之前，不能調(diào)用任何實(shí)例方法，不能讀取任何實(shí)例屬性的值，不能引用self作為一個(gè)值。

類實(shí)例在第一階段結(jié)束以前并不是完全有效的。只有第一階段完成后，該實(shí)例才會(huì)成為有效實(shí)例，才能訪問屬性和調(diào)用方法。

以下是兩段式構(gòu)造過程中基于上述安全檢查的構(gòu)造流程展示：

階段 1

• 某個(gè)指定構(gòu)造器或便利構(gòu)造器被調(diào)用。
• 完成新實(shí)例內(nèi)存的分配，但此時(shí)內(nèi)存還沒有被初始化。
• 指定構(gòu)造器確保其所在類引入的所有存儲(chǔ)型屬性都已賦初值。存儲(chǔ)型屬性所屬的內(nèi)存完成初始化。
• 指定構(gòu)造器將調(diào)用父類的構(gòu)造器，完成父類屬性的初始化。
• 這個(gè)調(diào)用父類構(gòu)造器的過程沿著構(gòu)造器鏈一直往上執(zhí)行，直到到達(dá)構(gòu)造器鏈的最頂部。
• 當(dāng)?shù)竭_(dá)了構(gòu)造器鏈最頂部，且已確保所有實(shí)例包含的存儲(chǔ)型屬性都已經(jīng)賦值，這個(gè)實(shí)例的內(nèi)存被認(rèn)為已經(jīng)完全初始化。此時(shí)階段 1 完成。

階段 2

• 從頂部構(gòu)造器鏈一直往下，每個(gè)構(gòu)造器鏈中類的指定構(gòu)造器都有機(jī)會(huì)進(jìn)一步定制實(shí)例。構(gòu)造器此時(shí)可以訪問self、修改它的屬性并調(diào)用實(shí)例方法等等。
• 最終，任意構(gòu)造器鏈中的便利構(gòu)造器可以有機(jī)會(huì)定制實(shí)例和使用self。

下圖展示了在假定的子類和父類之間的構(gòu)造階段 1：

在這個(gè)例子中，構(gòu)造過程從對子類中一個(gè)便利構(gòu)造器的調(diào)用開始。這個(gè)便利構(gòu)造器此時(shí)沒法修改任何屬性，它把構(gòu)造任務(wù)代理給同一類中的指定構(gòu)造器。

如安全檢查 1 所示，指定構(gòu)造器將確保所有子類的屬性都有值。然后它將調(diào)用父類的指定構(gòu)造器，并沿著構(gòu)造器鏈一直往上完成父類的構(gòu)造過程。

父類中的指定構(gòu)造器確保所有父類的屬性都有值。由于沒有更多的父類需要初始化，也就無需繼續(xù)向上代理。

一旦父類中所有屬性都有了初始值，實(shí)例的內(nèi)存被認(rèn)為是完全初始化，階段 1 完成。

以下展示了相同構(gòu)造過程的階段 2：

父類中的指定構(gòu)造器現(xiàn)在有機(jī)會(huì)進(jìn)一步來定制實(shí)例（盡管這不是必須的）。

一旦父類中的指定構(gòu)造器完成調(diào)用，子類中的指定構(gòu)造器可以執(zhí)行更多的定制操作（這也不是必須的）。

最終，一旦子類的指定構(gòu)造器完成調(diào)用，最開始被調(diào)用的便利構(gòu)造器可以執(zhí)行更多的定制操作。

構(gòu)造器的繼承和重寫

跟 Objective-C 中的子類不同，Swift 中的子類默認(rèn)情況下不會(huì)繼承父類的構(gòu)造器。Swift 的這種機(jī)制可以防止一個(gè)父類的簡單構(gòu)造器被一個(gè)更精細(xì)的子類繼承，并被錯(cuò)誤地用來創(chuàng)建子類的實(shí)例。

注意
父類的構(gòu)造器僅會(huì)在安全和適當(dāng)?shù)那闆r下被繼承。具體內(nèi)容請參考后續(xù)章節(jié)構(gòu)造器的自動(dòng)繼承。

假如你希望自定義的子類中能提供一個(gè)或多個(gè)跟父類相同的構(gòu)造器，你可以在子類中提供這些構(gòu)造器的自定義實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)你在編寫一個(gè)和父類中指定構(gòu)造器相匹配的子類構(gòu)造器時(shí)，你實(shí)際上是在重寫父類的這個(gè)指定構(gòu)造器。因此，你必須在定義子類構(gòu)造器時(shí)帶上override修飾符。即使你重寫的是系統(tǒng)自動(dòng)提供的默認(rèn)構(gòu)造器，也需要帶上override修飾符，具體內(nèi)容請參考默認(rèn)構(gòu)造器。

正如重寫屬性，方法或者是下標(biāo)，override修飾符會(huì)讓編譯器去檢查父類中是否有相匹配的指定構(gòu)造器，并驗(yàn)證構(gòu)造器參數(shù)是否正確。

注意
當(dāng)你重寫一個(gè)父類的指定構(gòu)造器時(shí)，你總是需要寫override修飾符，即使你的子類將父類的指定構(gòu)造器重寫為了便利構(gòu)造器。

相反，如果你編寫了一個(gè)和父類便利構(gòu)造器相匹配的子類構(gòu)造器，由于子類不能直接調(diào)用父類的便利構(gòu)造器（每個(gè)規(guī)則都在上文類的構(gòu)造器代理規(guī)則有所描述），因此，嚴(yán)格意義上來講，你的子類并未對一個(gè)父類構(gòu)造器提供重寫。最后的結(jié)果就是，你在子類中“重寫”一個(gè)父類便利構(gòu)造器時(shí)，不需要加override前綴。

在下面的例子中定義了一個(gè)叫Vehicle的基類?；愔新暶髁艘粋€(gè)存儲(chǔ)型屬性numberOfWheels，它是值為0的Int類型的存儲(chǔ)型屬性。numberOfWheels屬性用于創(chuàng)建名為descrpiption的String類型的計(jì)算型屬性：

class Vehicle {
    var numberOfWheels = 0
    var description: String {
        return "\(numberOfWheels) wheel(s)"
    }
}

Vehicle類只為存儲(chǔ)型屬性提供默認(rèn)值，而不自定義構(gòu)造器。因此，它會(huì)自動(dòng)獲得一個(gè)默認(rèn)構(gòu)造器，具體內(nèi)容請參考默認(rèn)構(gòu)造器。自動(dòng)獲得的默認(rèn)構(gòu)造器總會(huì)是類中的指定構(gòu)造器，它可以用于創(chuàng)建numberOfWheels為0的Vehicle實(shí)例：

let vehicle = Vehicle()
print("Vehicle: \(vehicle.description)")
// Vehicle: 0 wheel(s)

下面例子中定義了一個(gè)Vehicle的子類Bicycle：

class Bicycle: Vehicle {
    override init() {
        super.init()
        numberOfWheels = 2
    }
}

子類Bicycle定義了一個(gè)自定義指定構(gòu)造器init()。這個(gè)指定構(gòu)造器和父類的指定構(gòu)造器相匹配，所以Bicycle中的指定構(gòu)造器需要帶上override修飾符。

Bicycle的構(gòu)造器init()以調(diào)用super.init()方法開始，這個(gè)方法的作用是調(diào)用Bicycle的父類Vehicle的默認(rèn)構(gòu)造器。這樣可以確保Bicycle在修改屬性之前，它所繼承的屬性numberOfWheels能被Vehicle類初始化。在調(diào)用super.init()之后，屬性numberOfWheels的原值被新值2替換。

如果你創(chuàng)建一個(gè)Bicycle實(shí)例，你可以調(diào)用繼承的description計(jì)算型屬性去查看屬性numberOfWheels是否有改變：

let bicycle = Bicycle()
print("Bicycle: \(bicycle.description)")
// 打印 "Bicycle: 2 wheel(s)"

注意
子類可以在初始化時(shí)修改繼承來的變量屬性，但是不能修改繼承來的常量屬性。

構(gòu)造器的自動(dòng)繼承

如上所述，子類在默認(rèn)情況下不會(huì)繼承父類的構(gòu)造器。但是如果滿足特定條件，父類構(gòu)造器是可以被自動(dòng)繼承的。在實(shí)踐中，這意味著對于許多常見場景你不必重寫父類的構(gòu)造器，并且可以在安全的情況下以最小的代價(jià)繼承父類的構(gòu)造器。

假設(shè)你為子類中引入的所有新屬性都提供了默認(rèn)值，以下 2 個(gè)規(guī)則適用：

規(guī)則 1

如果子類沒有定義任何指定構(gòu)造器，它將自動(dòng)繼承所有父類的指定構(gòu)造器。

規(guī)則 2

如果子類提供了所有父類指定構(gòu)造器的實(shí)現(xiàn)——無論是通過規(guī)則 1 繼承過來的，還是提供了自定義實(shí)現(xiàn)——它將自動(dòng)繼承所有父類的便利構(gòu)造器。

即使你在子類中添加了更多的便利構(gòu)造器，這兩條規(guī)則仍然適用。

注意
對于規(guī)則 2，子類可以將父類的指定構(gòu)造器實(shí)現(xiàn)為便利構(gòu)造器。

指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器實(shí)踐

接下來的例子將在實(shí)踐中展示指定構(gòu)造器、便利構(gòu)造器以及構(gòu)造器的自動(dòng)繼承。這個(gè)例子定義了包含三個(gè)類Food、RecipeIngredient以及ShoppingListItem的類層次結(jié)構(gòu)，并將演示它們的構(gòu)造器是如何相互作用的。

類層次中的基類是Food，它是一個(gè)簡單的用來封裝食物名字的類。Food類引入了一個(gè)叫做name的String類型的屬性，并且提供了兩個(gè)構(gòu)造器來創(chuàng)建Food實(shí)例：

class Food {
    var name: String
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
    convenience init() {
        self.init(name: "[Unnamed]")
    }
}

下圖中展示了Food的構(gòu)造器鏈：

類類型沒有默認(rèn)的逐一成員構(gòu)造器，所以Food類提供了一個(gè)接受單一參數(shù)name的指定構(gòu)造器。這個(gè)構(gòu)造器可以使用一個(gè)特定的名字來創(chuàng)建新的Food實(shí)例：

let namedMeat = Food(name: "Bacon")
// namedMeat 的名字是 "Bacon”

Food類中的構(gòu)造器init(name: String)被定義為一個(gè)指定構(gòu)造器，因?yàn)樗艽_保Food實(shí)例的所有存儲(chǔ)型屬性都被初始化。Food類沒有父類，所以init(name: String)構(gòu)造器不需要調(diào)用super.init()來完成構(gòu)造過程。

Food類同樣提供了一個(gè)沒有參數(shù)的便利構(gòu)造器init()。這個(gè)init()構(gòu)造器為新食物提供了一個(gè)默認(rèn)的占位名字，通過橫向代理到指定構(gòu)造器init(name: String)并給參數(shù)name傳值[Unnamed]來實(shí)現(xiàn)：

let mysteryMeat = Food()
// mysteryMeat 的名字是 [Unnamed]

類層級中的第二個(gè)類是Food的子類RecipeIngredient。RecipeIngredient類用來表示食譜中的一項(xiàng)原料。它引入了Int類型的屬性quantity（以及從Food繼承過來的name屬性），并且定義了兩個(gè)構(gòu)造器來創(chuàng)建RecipeIngredient實(shí)例：

class RecipeIngredient: Food {
    var quantity: Int
    init(name: String, quantity: Int) {
        self.quantity = quantity
        super.init(name: name)
    }
    override convenience init(name: String) {
        self.init(name: name, quantity: 1)
    }
}

下圖中展示了RecipeIngredient類的構(gòu)造器鏈：

RecipeIngredient類擁有一個(gè)指定構(gòu)造器init(name: String, quantity: Int)，它可以用來填充RecipeIngredient實(shí)例的所有屬性值。這個(gè)構(gòu)造器一開始先將傳入的quantity參數(shù)賦值給quantity屬性，這個(gè)屬性也是唯一在RecipeIngredient中新引入的屬性。隨后，構(gòu)造器向上代理到父類Food的init(name: String)。這個(gè)過程滿足兩段式構(gòu)造過程中的安全檢查 1。

RecipeIngredient還定義了一個(gè)便利構(gòu)造器init(name: String)，它只通過name來創(chuàng)建RecipeIngredient的實(shí)例。這個(gè)便利構(gòu)造器假設(shè)任意RecipeIngredient實(shí)例的quantity為1，所以不需要顯式指明數(shù)量即可創(chuàng)建出實(shí)例。這個(gè)便利構(gòu)造器的定義可以更加方便和快捷地創(chuàng)建實(shí)例，并且避免了創(chuàng)建多個(gè)quantity為1的RecipeIngredient實(shí)例時(shí)的代碼重復(fù)。這個(gè)便利構(gòu)造器只是簡單地橫向代理到類中的指定構(gòu)造器，并為quantity參數(shù)傳遞1。

注意，RecipeIngredient的便利構(gòu)造器init(name: String)使用了跟Food中指定構(gòu)造器init(name: String)相同的參數(shù)。由于這個(gè)便利構(gòu)造器重寫了父類的指定構(gòu)造器init(name: String)，因此必須在前面使用override修飾符（參見構(gòu)造器的繼承和重寫）。

盡管RecipeIngredient將父類的指定構(gòu)造器重寫為了便利構(gòu)造器，它依然提供了父類的所有指定構(gòu)造器的實(shí)現(xiàn)。因此，RecipeIngredient會(huì)自動(dòng)繼承父類的所有便利構(gòu)造器。

在這個(gè)例子中，RecipeIngredient的父類是Food，它有一個(gè)便利構(gòu)造器init()。這個(gè)便利構(gòu)造器會(huì)被RecipeIngredient繼承。這個(gè)繼承版本的init()在功能上跟Food提供的版本是一樣的，只是它會(huì)代理到RecipeIngredient版本的init(name: String)而不是Food提供的版本。

所有的這三種構(gòu)造器都可以用來創(chuàng)建新的RecipeIngredient實(shí)例：

let oneMysteryItem = RecipeIngredient()
let oneBacon = RecipeIngredient(name: "Bacon")
let sixEggs = RecipeIngredient(name: "Eggs", quantity: 6)

類層級中第三個(gè)也是最后一個(gè)類是RecipeIngredient的子類，叫做ShoppingListItem。這個(gè)類構(gòu)建了購物單中出現(xiàn)的某一種食譜原料。

購物單中的每一項(xiàng)總是從未購買狀態(tài)開始的。為了呈現(xiàn)這一事實(shí)，ShoppingListItem引入了一個(gè)布爾類型的屬性purchased，它的默認(rèn)值是false。ShoppingListItem還添加了一個(gè)計(jì)算型屬性description，它提供了關(guān)于ShoppingListItem實(shí)例的一些文字描述：

class ShoppingListItem: RecipeIngredient {
    var purchased = false
    var description: String {
        var output = "\(quantity) x \(name)"
        output += purchased ? " ?" : " ?"
        return output
    }
}

注意
ShoppingListItem沒有定義構(gòu)造器來為purchased提供初始值，因?yàn)樘砑拥劫徫飭蔚奈锲返某跏紶顟B(tài)總是未購買。

由于它為自己引入的所有屬性都提供了默認(rèn)值，并且自己沒有定義任何構(gòu)造器，ShoppingListItem將自動(dòng)繼承所有父類中的指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器。

下圖展示了這三個(gè)類的構(gòu)造器鏈：

你可以使用全部三個(gè)繼承來的構(gòu)造器來創(chuàng)建ShoppingListItem的新實(shí)例：

var breakfastList = [
    ShoppingListItem(),
    ShoppingListItem(name: "Bacon"),
    ShoppingListItem(name: "Eggs", quantity: 6),
]
breakfastList[0].name = "Orange juice"
breakfastList[0].purchased = true
for item in breakfastList {
    print(item.description)
}
// 1 x orange juice ?
// 1 x bacon ?
// 6 x eggs ?

如上所述，例子中通過字面量方式創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)組breakfastList，它包含了三個(gè)ShoppingListItem實(shí)例，因此數(shù)組的類型也能被自動(dòng)推導(dǎo)為[ShoppingListItem]。在數(shù)組創(chuàng)建完之后，數(shù)組中第一個(gè)ShoppingListItem實(shí)例的名字從[Unnamed]更改為Orange juice，并標(biāo)記為已購買。打印數(shù)組中每個(gè)元素的描述顯示了它們都已按照預(yù)期被賦值。

可失敗構(gòu)造器

如果一個(gè)類、結(jié)構(gòu)體或枚舉類型的對象，在構(gòu)造過程中有可能失敗，則為其定義一個(gè)可失敗構(gòu)造器。這里所指的“失敗”是指，如給構(gòu)造器傳入無效的參數(shù)值，或缺少某種所需的外部資源，又或是不滿足某種必要的條件等。

為了妥善處理這種構(gòu)造過程中可能會(huì)失敗的情況。你可以在一個(gè)類，結(jié)構(gòu)體或是枚舉類型的定義中，添加一個(gè)或多個(gè)可失敗構(gòu)造器。其語法為在init關(guān)鍵字后面添加問號(init?)。

注意
可失敗構(gòu)造器的參數(shù)名和參數(shù)類型，不能與其它非可失敗構(gòu)造器的參數(shù)名，及其參數(shù)類型相同。

可失敗構(gòu)造器會(huì)創(chuàng)建一個(gè)類型為自身類型的可選類型的對象。你通過return nil語句來表明可失敗構(gòu)造器在何種情況下應(yīng)該“失敗”。

注意
嚴(yán)格來說，構(gòu)造器都不支持返回值。因?yàn)闃?gòu)造器本身的作用，只是為了確保對象能被正確構(gòu)造。因此你只是用return nil表明可失敗構(gòu)造器構(gòu)造失敗，而不要用關(guān)鍵字return來表明構(gòu)造成功。

下例中，定義了一個(gè)名為Animal的結(jié)構(gòu)體，其中有一個(gè)名為species的String類型的常量屬性。同時(shí)該結(jié)構(gòu)體還定義了一個(gè)接受一個(gè)名為species的String類型參數(shù)的可失敗構(gòu)造器。這個(gè)可失敗構(gòu)造器檢查傳入的參數(shù)是否為一個(gè)空字符串。如果為空字符串，則構(gòu)造失敗。否則，species屬性被賦值，構(gòu)造成功。

struct Animal {
    let species: String
    init?(species: String) {
        if species.isEmpty { return nil }
        self.species = species
    }
}

你可以通過該可失敗構(gòu)造器來構(gòu)建一個(gè)Animal的實(shí)例，并檢查構(gòu)造過程是否成功：

let someCreature = Animal(species: "Giraffe")
// someCreature 的類型是 Animal? 而不是 Animal

if let giraffe = someCreature {
    print("An animal was initialized with a species of \(giraffe.species)")
}
// 打印 "An animal was initialized with a species of Giraffe"

如果你給該可失敗構(gòu)造器傳入一個(gè)空字符串作為其參數(shù)，則會(huì)導(dǎo)致構(gòu)造失?。?/p>

let anonymousCreature = Animal(species: "")
// anonymousCreature 的類型是 Animal?, 而不是 Animal

if anonymousCreature == nil {
    print("The anonymous creature could not be initialized")
}
// 打印 "The anonymous creature could not be initialized"

注意
空字符串（如""，而不是"Giraffe"）和一個(gè)值為nil的可選類型的字符串是兩個(gè)完全不同的概念。上例中的空字符串（""）其實(shí)是一個(gè)有效的，非可選類型的字符串。這里我們之所以讓Animal的可失敗構(gòu)造器構(gòu)造失敗，只是因?yàn)閷τ?code>Animal這個(gè)類的species屬性來說，它更適合有一個(gè)具體的值，而不是空字符串。

枚舉類型的可失敗構(gòu)造器

你可以通過一個(gè)帶一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的可失敗構(gòu)造器來獲取枚舉類型中特定的枚舉成員。如果提供的參數(shù)無法匹配任何枚舉成員，則構(gòu)造失敗。

下例中，定義了一個(gè)名為TemperatureUnit的枚舉類型。其中包含了三個(gè)可能的枚舉成員(Kelvin，Celsius，和Fahrenheit)，以及一個(gè)根據(jù)Character值找出所對應(yīng)的枚舉成員的可失敗構(gòu)造器：

enum TemperatureUnit {
    case Kelvin, Celsius, Fahrenheit
    init?(symbol: Character) {
        switch symbol {
        case "K":
            self = .Kelvin
        case "C":
            self = .Celsius
        case "F":
            self = .Fahrenheit
        default:
            return nil
        }
    }
}

你可以利用該可失敗構(gòu)造器在三個(gè)枚舉成員中獲取一個(gè)相匹配的枚舉成員，當(dāng)參數(shù)的值不能與任何枚舉成員相匹配時(shí)，則構(gòu)造失敗：

let fahrenheitUnit = TemperatureUnit(symbol: "F")
if fahrenheitUnit != nil {
    print("This is a defined temperature unit, so initialization succeeded.")
}
// 打印 "This is a defined temperature unit, so initialization succeeded."

let unknownUnit = TemperatureUnit(symbol: "X")
if unknownUnit == nil {
    print("This is not a defined temperature unit, so initialization failed.")
}
// 打印 "This is not a defined temperature unit, so initialization failed."

帶原始值的枚舉類型的可失敗構(gòu)造器

帶原始值的枚舉類型會(huì)自帶一個(gè)可失敗構(gòu)造器init?(rawValue:)，該可失敗構(gòu)造器有一個(gè)名為rawValue的參數(shù)，其類型和枚舉類型的原始值類型一致，如果該參數(shù)的值能夠和某個(gè)枚舉成員的原始值匹配，則該構(gòu)造器會(huì)構(gòu)造相應(yīng)的枚舉成員，否則構(gòu)造失敗。

因此上面的TemperatureUnit的例子可以重寫為：

enum TemperatureUnit: Character {
    case Kelvin = "K", Celsius = "C", Fahrenheit = "F"
}

let fahrenheitUnit = TemperatureUnit(rawValue: "F")
if fahrenheitUnit != nil {
    print("This is a defined temperature unit, so initialization succeeded.")
}
// 打印 "This is a defined temperature unit, so initialization succeeded."

let unknownUnit = TemperatureUnit(rawValue: "X")
if unknownUnit == nil {
    print("This is not a defined temperature unit, so initialization failed.")
}
// 打印 "This is not a defined temperature unit, so initialization failed."

構(gòu)造失敗的傳遞

類，結(jié)構(gòu)體，枚舉的可失敗構(gòu)造器可以橫向代理到類型中的其他可失敗構(gòu)造器。類似的，子類的可失敗構(gòu)造器也能向上代理到父類的可失敗構(gòu)造器。

無論是向上代理還是橫向代理，如果你代理到的其他可失敗構(gòu)造器觸發(fā)構(gòu)造失敗，整個(gè)構(gòu)造過程將立即終止，接下來的任何構(gòu)造代碼不會(huì)再被執(zhí)行。

注意
可失敗構(gòu)造器也可以代理到其它的非可失敗構(gòu)造器。通過這種方式，你可以增加一個(gè)可能的失敗狀態(tài)到現(xiàn)有的構(gòu)造過程中。

下面這個(gè)例子，定義了一個(gè)名為CartItem的Product類的子類。這個(gè)類建立了一個(gè)在線購物車中的物品的模型，它有一個(gè)名為quantity的常量存儲(chǔ)型屬性，并確保該屬性的值至少為1：

class Product {
    let name: String
    init?(name: String) {   
        if name.isEmpty { return nil }
        self.name = name
    }
}

class CartItem: Product {
    let quantity: Int
    init?(name: String, quantity: Int) {
        if quantity < 1 { return nil }
        self.quantity = quantity
        super.init(name: name)
    }
}

CartItem 可失敗構(gòu)造器首先驗(yàn)證接收的 quantity 值是否大于等于 1 。倘若 quantity 值無效，則立即終止整個(gè)構(gòu)造過程，返回失敗結(jié)果，且不再執(zhí)行余下代碼。同樣地，Product 的可失敗構(gòu)造器首先檢查 name 值，假如 name 值為空字符串，則構(gòu)造器立即執(zhí)行失敗。

如果你通過傳入一個(gè)非空字符串 name 以及一個(gè)值大于等于 1 的 quantity 來創(chuàng)建一個(gè) CartItem 實(shí)例，那么構(gòu)造方法能夠成功被執(zhí)行：

if let twoSocks = CartItem(name: "sock", quantity: 2) {
    print("Item: \(twoSocks.name), quantity: \(twoSocks.quantity)")
}
// 打印 "Item: sock, quantity: 2”

倘若你以一個(gè)值為 0 的 quantity 來創(chuàng)建一個(gè) CartItem 實(shí)例，那么將導(dǎo)致 CartItem 構(gòu)造器失敗：

if let zeroShirts = CartItem(name: "shirt", quantity: 0) {
    print("Item: \(zeroShirts.name), quantity: \(zeroShirts.quantity)")
} else {
    print("Unable to initialize zero shirts")
}
// 打印 "Unable to initialize zero shirts”

同樣地，如果你嘗試傳入一個(gè)值為空字符串的 name來創(chuàng)建一個(gè) CartItem 實(shí)例，那么將導(dǎo)致父類 Product 的構(gòu)造過程失?。?/p>

if let oneUnnamed = CartItem(name: "", quantity: 1) {
    print("Item: \(oneUnnamed.name), quantity: \(oneUnnamed.quantity)")
} else {
    print("Unable to initialize one unnamed product")
}
// 打印 "Unable to initialize one unnamed product”

重寫一個(gè)可失敗構(gòu)造器

如同其它的構(gòu)造器，你可以在子類中重寫父類的可失敗構(gòu)造器。或者你也可以用子類的非可失敗構(gòu)造器重寫一個(gè)父類的可失敗構(gòu)造器。這使你可以定義一個(gè)不會(huì)構(gòu)造失敗的子類，即使父類的構(gòu)造器允許構(gòu)造失敗。

注意，當(dāng)你用子類的非可失敗構(gòu)造器重寫父類的可失敗構(gòu)造器時(shí)，向上代理到父類的可失敗構(gòu)造器的唯一方式是對父類的可失敗構(gòu)造器的返回值進(jìn)行強(qiáng)制解包。

注意
你可以用非可失敗構(gòu)造器重寫可失敗構(gòu)造器，但反過來卻不行。

下例定義了一個(gè)名為Document的類，name屬性的值必須為一個(gè)非空字符串或nil，但不能是一個(gè)空字符串：

class Document {
    var name: String?
    // 該構(gòu)造器創(chuàng)建了一個(gè) name 屬性的值為 nil 的 document 實(shí)例
    init() {}
    // 該構(gòu)造器創(chuàng)建了一個(gè) name 屬性的值為非空字符串的 document 實(shí)例
    init?(name: String) {
        self.name = name
        if name.isEmpty { return nil }
    }
}

下面這個(gè)例子，定義了一個(gè)Document類的子類AutomaticallyNamedDocument。這個(gè)子類重寫了父類的兩個(gè)指定構(gòu)造器，確保了無論是使用init()構(gòu)造器，還是使用init(name:)構(gòu)造器并為參數(shù)傳遞空字符串，生成的實(shí)例中的name屬性總有初始"[Untitled]"：

class AutomaticallyNamedDocument: Document {
    override init() {
        super.init()
        self.name = "[Untitled]"
    }
    override init(name: String) {
        super.init()
        if name.isEmpty {
            self.name = "[Untitled]"
        } else {
            self.name = name
        }
    }
}

AutomaticallyNamedDocument用一個(gè)非可失敗構(gòu)造器init(name:)重寫了父類的可失敗構(gòu)造器init?(name:)。因?yàn)樽宇愑昧硪环N方式處理了空字符串的情況，所以不再需要一個(gè)可失敗構(gòu)造器，因此子類用一個(gè)非可失敗構(gòu)造器代替了父類的可失敗構(gòu)造器。

你可以在子類的非可失敗構(gòu)造器中使用強(qiáng)制解包來調(diào)用父類的可失敗構(gòu)造器。比如，下面的UntitledDocument子類的name屬性的值總是"[Untitled]"，它在構(gòu)造過程中使用了父類的可失敗構(gòu)造器init?(name:)：

class UntitledDocument: Document {
    override init() {
        super.init(name: "[Untitled]")!
    }
}

在這個(gè)例子中，如果在調(diào)用父類的可失敗構(gòu)造器init?(name:)時(shí)傳入的是空字符串，那么強(qiáng)制解包操作會(huì)引發(fā)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。不過，因?yàn)檫@里是通過非空的字符串常量來調(diào)用它，所以并不會(huì)發(fā)生運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。

可失敗構(gòu)造器 init!

通常來說我們通過在init關(guān)鍵字后添加問號的方式（init?）來定義一個(gè)可失敗構(gòu)造器，但你也可以通過在init后面添加驚嘆號的方式來定義一個(gè)可失敗構(gòu)造器（init!），該可失敗構(gòu)造器將會(huì)構(gòu)建一個(gè)對應(yīng)類型的隱式解包可選類型的對象。

你可以在init?中代理到init!，反之亦然。你也可以用init?重寫init!，反之亦然。你還可以用init代理到init!，不過，一旦init!構(gòu)造失敗，則會(huì)觸發(fā)一個(gè)斷言。

必要構(gòu)造器

在類的構(gòu)造器前添加required修飾符表明所有該類的子類都必須實(shí)現(xiàn)該構(gòu)造器：

class SomeClass {
    required init() {
        // 構(gòu)造器的實(shí)現(xiàn)代碼
    }
}

在子類重寫父類的必要構(gòu)造器時(shí)，必須在子類的構(gòu)造器前也添加required修飾符，表明該構(gòu)造器要求也應(yīng)用于繼承鏈后面的子類。在重寫父類中必要的指定構(gòu)造器時(shí)，不需要添加override修飾符：

class SomeSubclass: SomeClass {
    required init() {
        // 構(gòu)造器的實(shí)現(xiàn)代碼
    }
}

注意
如果子類繼承的構(gòu)造器能滿足必要構(gòu)造器的要求，則無須在子類中顯式提供必要構(gòu)造器的實(shí)現(xiàn)。

通過閉包或函數(shù)設(shè)置屬性的默認(rèn)值

如果某個(gè)存儲(chǔ)型屬性的默認(rèn)值需要一些定制或設(shè)置，你可以使用閉包或全局函數(shù)為其提供定制的默認(rèn)值。每當(dāng)某個(gè)屬性所在類型的新實(shí)例被創(chuàng)建時(shí)，對應(yīng)的閉包或函數(shù)會(huì)被調(diào)用，而它們的返回值會(huì)當(dāng)做默認(rèn)值賦值給這個(gè)屬性。

這種類型的閉包或函數(shù)通常會(huì)創(chuàng)建一個(gè)跟屬性類型相同的臨時(shí)變量，然后修改它的值以滿足預(yù)期的初始狀態(tài)，最后返回這個(gè)臨時(shí)變量，作為屬性的默認(rèn)值。

下面介紹了如何用閉包為屬性提供默認(rèn)值：

class SomeClass {
    let someProperty: SomeType = {
        // 在這個(gè)閉包中給 someProperty 創(chuàng)建一個(gè)默認(rèn)值
        // someValue 必須和 SomeType 類型相同
        return someValue
    }()
}

注意閉包結(jié)尾的大括號后面接了一對空的小括號。這用來告訴 Swift 立即執(zhí)行此閉包。如果你忽略了這對括號，相當(dāng)于將閉包本身作為值賦值給了屬性，而不是將閉包的返回值賦值給屬性。

注意
如果你使用閉包來初始化屬性，請記住在閉包執(zhí)行時(shí)，實(shí)例的其它部分都還沒有初始化。這意味著你不能在閉包里訪問其它屬性，即使這些屬性有默認(rèn)值。同樣，你也不能使用隱式的self屬性，或者調(diào)用任何實(shí)例方法。

下面例子中定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體Checkerboard，它構(gòu)建了西洋跳棋游戲的棋盤：

西洋跳棋游戲在一副黑白格交替的10x10的棋盤中進(jìn)行。為了呈現(xiàn)這副游戲棋盤，Checkerboard結(jié)構(gòu)體定義了一個(gè)屬性boardColors，它是一個(gè)包含100個(gè)Bool值的數(shù)組。在數(shù)組中，值為true的元素表示一個(gè)黑格，值為false的元素表示一個(gè)白格。數(shù)組中第一個(gè)元素代表棋盤上左上角的格子，最后一個(gè)元素代表棋盤上右下角的格子。

boardColor數(shù)組是通過一個(gè)閉包來初始化并設(shè)置顏色值的：

struct Checkerboard {
    let boardColors: [Bool] = {
        var temporaryBoard = [Bool]()
        var isBlack = false
        for i in 1...8 {
            for j in 1...8 {
                temporaryBoard.append(isBlack)
                isBlack = !isBlack
            }
            isBlack = !isBlack
        }
        return temporaryBoard
    }()
    func squareIsBlackAtRow(row: Int, column: Int) -> Bool {
        return boardColors[(row * 8) + column]
    }
}

每當(dāng)一個(gè)新的Checkerboard實(shí)例被創(chuàng)建時(shí)，賦值閉包會(huì)被執(zhí)行，boardColors的默認(rèn)值會(huì)被計(jì)算出來并返回。上面例子中描述的閉包將計(jì)算出棋盤中每個(gè)格子對應(yīng)的顏色，并將這些值保存到一個(gè)臨時(shí)數(shù)組temporaryBoard中，最后在構(gòu)建完成時(shí)將此數(shù)組作為閉包返回值返回。這個(gè)返回的數(shù)組會(huì)保存到boardColors中，并可以通過工具函數(shù)squareIsBlackAtRow來查詢：

let board = Checkerboard()
print(board.squareIsBlackAtRow(0, column: 1))
// 打印 "true"
print(board.squareIsBlackAtRow(7, column: 7))
// 打印 "false"