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[TOC]

類里面的所有存儲型屬性——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)例中所有存儲型屬性都能獲得初始值，分別是：

• 指定構(gòu)造器
• 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)用父類合適的構(gòu)造器來實(shí)現(xiàn)父類的初始化。

類傾向于擁有少量指定構(gòu)造器，普遍的是一個(gè)類擁有一個(gè)指定構(gòu)造器。指定構(gòu)造器在初始化的地方通過“管道”將初始化過程持續(xù)到父類鏈。

每一個(gè)類都必須至少擁有一個(gè)指定構(gòu)造器。在某些情況下，許多類通過繼承父類中的指定構(gòu)造器而滿足了這個(gè)條件。

遍歷構(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)造過程更加清晰明了。

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采用了一下三條規(guī)則類限制構(gòu)造器之間的代理調(diào)用：

1. 指定構(gòu)造器必須調(diào)用其直接父類的指定構(gòu)造器。
2. 便利構(gòu)造器必須調(diào)用同類中定義的其它構(gòu)造器。
3. 便利構(gòu)造器最后必須調(diào)用指定構(gòu)造器。

一個(gè)更方便的記憶方法是：

• 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)則可以通過下面的圖例來說明：

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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。

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。

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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，類中的每個(gè)存儲型屬性賦一個(gè)初始值。當(dāng)每個(gè)存儲型屬性的初始值被賦值后，第二階段開始。
• 第二階段，它給每個(gè)類一次機(jī)會，在新實(shí)例準(zhǔn)備使用之前進(jìn)一步定制它們的存儲型屬性。

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。

4種安全檢查

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)造過程不出錯(cuò)地完成：

1. 指定構(gòu)造器必須保證它所在類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。一個(gè)對象的內(nèi)存只有在其所有存儲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的屬性在它往上代理之前先完成初始化。

1. 指定構(gòu)造器必須在為繼承的屬性設(shè)置新值之前向上代理調(diào)用父類構(gòu)造器，如果沒有這么做，指定構(gòu)造器賦予的新值將被父類中的構(gòu)造器所覆蓋。
2. 便利構(gòu)造器必須為任意屬性賦新值之前代理調(diào)用同一類中的其他構(gòu)造器，如果沒有這么做，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。
3. 構(gòu)造器在第一階段完成之前，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。只有在第一階段完成后，該實(shí)例才會成為有效實(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)造器或遍歷構(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型屬性都已經(jīng)賦值，存儲型屬性所屬的內(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)構(gòu)造器鏈的最頂部，且已確保所有實(shí)例包含的存儲型屬性都已經(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)造器鏈中的遍歷構(gòu)造器可以有機(jī)會定制實(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：

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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：

[圖片上傳失敗...(image-529f06-1520508470408)]

父類中的指定構(gòu)造器現(xiàn)在有機(jī)會進(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)用的遍歷構(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。

假如你希望自定義的子類中能夠提供一個(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)自動提供的默認(rèn)構(gòu)造器，也需要帶上override修飾符。

相反，如果你編寫了一個(gè)和父類遍歷構(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，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“重寫”一個(gè)父類便利構(gòu)造器時(shí)，不需要加override修飾符。

在下面的例子中定義了一個(gè)叫 Vehicle 的基類。基類中聲明了一個(gè)存儲型屬性 numberOfWheels，它是默認(rèn)值為 0的 Int 類型的存儲型屬性。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 類只為存儲型屬性提供默認(rèn)值，也沒有提供自定義構(gòu)造器。因此，它會自動獲得一個(gè)默認(rèn)構(gòu)造器。自動獲得的默認(rèn)構(gòu)造器總是類中的指定構(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)

下面的例子中定義了一個(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) 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)建了一個(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)造器的自動繼承

如上所述，子類在默認(rèn)情況下不會繼承父類的構(gòu)造器。但是如果滿足特定條件，父類構(gòu)造器是可以被自動繼承的。事實(shí)上，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，一下2個(gè)規(guī)則適用：

1. 如果子類沒有定義任何指定構(gòu)造器，它將自動繼承父類所有的指定構(gòu)造器。
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) - - 它將自動繼承父類所有的便利構(gòu)造器。

即使你在子類中添加了更多的遍歷構(gòu)造器，這兩條規(guī)則任然適用。

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、遍歷構(gòu)造器以及構(gòu)造器的自動繼承。

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：

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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)例的所有存儲屬性都被初始化。Food類沒有父類，所有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name賦值為[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，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)造鏈：

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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Fodd的init(name: String)。這個(gè)過程滿足兩段式構(gòu)造中的安全檢查1。

RecipeIngredient也定義了一個(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，所以不需要顯示指明數(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)的重復(fù)代碼。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的遍歷構(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。

盡管RecipeIngredient將父類的指定構(gòu)造器重寫為了便利構(gòu)造器，但是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會自動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，只是它會代理到RecipeIngredient版本的init(name: String)而不是Food提供的版本。

所有的三種構(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) Boolean（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：

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你可以使用三個(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)記狀態(tài)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)可失敗的構(gòu)造器是很有用的。這里所指的“失敗”指的使，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。

例如，實(shí)現(xiàn)針對數(shù)字類型轉(zhuǎn)換的可失敗構(gòu)造器。確保數(shù)字類型之間的轉(zhuǎn)換能保持精確的值，使用這個(gè)init(exactly:)構(gòu)造器。如果類型轉(zhuǎn)換不能保持值不變，則這個(gè)構(gòu)造器構(gòu)造失敗。

let wholeNumber: Double = 12345.0
let pi = 3.14159

if let valueMaintained = Int(exactly: wholeNumber) {
    print("\(wholeNumber) conversion to Int maintains value of \(valueMaintained)")
}
// 輸出 "12345.0 conversion to Int maintains value of 12345"

let valueChanged = Int(exactly: pi)
// valueChanged 是 Int? 類型，不是 Int 類型

if valueChanged == nil {
    print("\(pi) conversion to Int does not maintain value")
}
// 輸出 "3.14159 conversion to Int does not maintain value"

下例中，定義了一個(gè)名為Animal的結(jié)構(gòu)體，其中一個(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)可失敗的構(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，sepcied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)造器來嘗試構(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)，則會導(dǎo)致構(gòu)造失敗：

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"

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)體和枚舉的可失敗構(gòu)造器可以橫向代理到同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)造代碼不會再被執(zhí)行。

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)造過程失敗：

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)造器是，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) {
        if name.isEmpty {
            return nil
        }
        self.name = name
    }
}

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.init()
        } 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)造器將會創(chuàng)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，將會觸發(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)，不要添加override修飾符：

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

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)會被調(diào)用，而它們的返回值會當(dāng)做默認(rèn)值賦給這個(gè)屬性。

這種類型的閉包或函數(shù)通常會創(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。

下面模板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)尾的花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。這意味著你不能再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 Chessboard，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 8 x 8 的棋盤中進(jìn)行的：

[圖片上傳失敗...(image-5e833d-1520508470408)]

為了呈現(xiàn)這副游戲棋盤，Chessboard結(jié)構(gòu)體定義了一個(gè)屬性 boardColors，它是一個(gè)包含 64 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。

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

struct Chessboard {
    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 squareIsBlackAt(row: Int, column: Int) -> Bool {
        return boardColors[(row * 8) + column]
    }
}

每當(dāng)一個(gè)新的 Chessboard 實(shí)例被創(chuàng)建時(shí)，賦值閉包則會被執(zhí)行，boardColors 的默認(rèn)值會被計(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)組會保存到 boardColors 中，并可以通過工具函數(shù)squareIsBlackAtRow來查詢：

let board = Chessboard()
print(board.squareIsBlackAt(row: 0, column: 1))
// Prints "true"
print(board.squareIsBlackAt(row: 7, column: 7))
// Prints "false”