Swift的初始化方法

摘要：Swift有着超级严格的初始化方法，不仅强化了designated初始化方法的地位，所有不加修饰的init方法都需要在方法中确保非Optional的实例变量被赋值初始化，

而在子类中，也强制调用super版本的designated初始化。
我们在深入初始化方法之前，不妨先再想想Swift中的初始化想要达到一种怎样的目的。

其实就是安全。在Objective-C中，init方法是非常不安全的：没有人能保证init只被调用一次，也没有人保证在初始化方法调用以后，实例的各个变量都完成初始化，甚至如果在初始化里使用属性进行设置的话，还可能会造成各种问题。虽然Apple也明确说明了不应该在init中使用属性来访问，但这并不是编译器强制的，因此还是会有很多开发者犯这样的错误。

所以Swift有了超级严格的初始化方法。一方面，Swift强化了designated初始化方法的地位。Swift中不加修饰的init方法都需要在方法中保证所有非Optional的实例变量被赋值初始化，而在子类中也强制 （显式或隐式地）调用super版本的designated初始化，所以无论如何走何种路径，被初始化的对象总是可以完成完整的初始化的。

class ClassA {  
    let numA: Int  
    init(num: Int) {  
        numA = num  
    }  
}  
class ClassB: ClassA {  
    let numB: Int  
  
    override init(num: Int) {  
        numB = num + 1  
        super.init(num: num)  
    }  
}  

在上面的示例代码中，注意在init里我们可以对let的实例常量进行赋值，这是初始化方法的重要特点。在Swift中let声明的值是不变量，无法被写入赋值，这对于构建线程安全的API十分有用。而因为Swift的init只可能被调用一次，因此在init中我们可以为不变量进行赋值，而不会引起任何线程安全的问题。

与designated初始化方法对应的是在init前加上convenience关键字的初始化方法。这类方法是Swift初始化方法中的“二等公民”，只作为补充和提供使用上的方便。所有的convenience初始化方法都必须调用同一个类中的designated初始化完成设置，另外convenience的初始化方法是不能被子类重写或从子类中以super的方式被调用的。

class ClassA {  
    let numA: Int  
    init(num: Int) {  
        numA = num  
    }  
    convenience init(bigNum: Bool) {  
        self.init(num: bigNum ? 10000 : 1)  
    }  
}  
class ClassB: ClassA {  
    let numB: Int  
    override init(num: Int) {  
        numB = num + 1  
        super.init(num: num)  
    }  
}  

只要在子类中实现重写了父类convenience方法所需要的init方法的话，我们在子类中就也可以使用父类的convenience初始化方法了。比如在上面的代码中，我们在ClassB里实现了init(num: Int)的重写。这样，即使在ClassB中没有bigNum版本的convenience init(bigNum: Bool)，我们仍然还是可以用这个方法来完成子类初始化：

let anObj = ClassB(bigNum: true)  
// anObj.numA = 10000, anObj.numB = 10001 

因此进行一下总结，可以看到初始化方法永远遵循以下两个原则：

1. 初始化路径必须保证对象完全初始化，这可以通过调用本类型的designated初始化方法来得到保证；
2. 子类的designated初始化方法必须调用父类的designated方法，以保证父类也完成初始化。

对于某些我们希望子类中一定实现的designated初始化方法，我们可以通过添加required关键字进行限制，强制子类对这个方法重写实现。这样的一个最大的好处是可以保证依赖于某个designated初始化方法的convenience一直可以被使用。一个现成的例子就是上面的init(bigNum: Bool)：如果我们希望这个初始化方法对于子类一定可用，那么应当将init(num: Int)声明为必须，这样我们在子类中调用init(bigNum: Bool)时就始终能够找到一条完全初始化的路径了：

class ClassA {  
    let numA: Int  
    required init(num: Int) {  
        numA = num  
    }  
    convenience init(bigNum: Bool) {  
        self.init(num: bigNum ? 10000 : 1)  
    }  
}  
class ClassB: ClassA {  
    let numB: Int  
    required init(num: Int) {  
        numB = num + 1  
        super.init(num: num)  
    }  
}  

另外需要说明的是，其实不仅仅是对designated初始化方法，对于convenience的初始化方法，我们也可以加上required以确保子类对其进行实现。这在要求子类不直接使用父类中的convenience初始化方法时会非常有帮助。

作者：王巍（@onevcat），iOS和Unity3D开发者。