一个类可以从另一个类继承方法、属性和其他特征。当一个类从另一个类继承时,继承类称为子类,它继承的类称为超类。继承是Swift中区别于其他类型的基本行为。
Swift中的类可以调用和访问属于其超类的方法、属性和下标,并可以提供这些方法、属性和下标的重写版本,以改进或修改它们的行为。Swift通过检查覆盖定义是否具有匹配的超类定义,帮助确保您的覆盖是正确的。
类还可以向继承的属性添加属性观察者,以便在属性值发生更改时得到通知。属性观察者可以添加到任何属性中,无论它最初定义为存储属性还是计算属性。
Defining a Base Class
任何不从其他类继承的类都称为基类。
Swift类不继承自通用基类。在不指定超类的情况下定义的类将自动成为要构建的基类。
下面的示例定义了一个名为Vehicle的基类。这个基类定义了一个名为currentSpeed的存储属性,默认值为0.0(推断属性类型为Double)。currentSpeed属性的值由名为description的只读计算字符串属性使用,该属性用于创建车辆的描述。
Vehicle基类还定义了一个名为makeNoise的方法。这个方法实际上并不对基本车辆实例做任何事情,但是稍后将由车辆的子类定制:
class Vehicle {
var currentSpeed = 0.0
var description: String {
return "traveling at \(currentSpeed) miles per hour"
}
func makeNoise() {
// do nothing - an arbitrary vehicle doesn't necessarily make a noise
}
}
使用初始化器语法创建一个新的Vehicle实例,该实例被编写为类型名,后跟空括号:
let someVehicle = Vehicle()
创建了一个新的车辆实例后,您可以访问它的description属性来打印当前车辆速度的可读描述:
print("Vehicle: \(someVehicle.description)")
// Vehicle: traveling at 0.0 miles per hour
Vehicle类为任意车辆定义了公共特征,但本身没有多大用处。为了使它更有用,您需要改进它来描述更具体的车辆类型。
Subclassing 子类化
子类化是在现有类的基础上创建新类的行为。子类继承现有类的特征,然后可以对其进行细化。您还可以向子类添加新特性。
要指示一个子类有一个超类,在超类名之前写上子类名,用冒号隔开:
class SomeSubclass: SomeSuperclass {
// subclass definition goes here
}
下面的例子定义了一个名为Bicycle(自行车)的子类,其中包含一个Vehicle的超类:
class Bicycle: Vehicle {
var hasBasket = false
}
新的Bicycle类自动获得车辆的所有特性,比如它的currentSpeed和description属性以及它的makeNoise()方法。
除了继承的特性之外,Bicycle类还定义了一个新的存储属性hasBasket,默认值为false(推断属性的Bool类型)。是否有篮筐
默认情况下,您创建的任何新自行车实例都没有篮子。你可以设置hasBasket属性为真后,一个特定的自行车实例创建:
let bicycle = Bicycle()
bicycle.hasBasket = true
您还可以修改自行车实例的继承currentSpeed属性,并查询实例的继承描述属性:
bicycle.currentSpeed = 15.0
print("Bicycle: \(bicycle.description)")
// Bicycle: traveling at 15.0 miles per hour
子类本身可以被子类化。下一个例子为双人自行车创建了一个自行车子类,称为“双人自行车”:
class Tandem: Bicycle {
var currentNumberOfPassengers = 0
}
Tandem继承了自行车的所有属性和方法,而自行车又继承了车辆的所有属性和方法。Tandem子类还添加了一个名为currentnumberofpassenger的新存储属性,默认值为0。
如果您创建了一个Tandem实例,您可以使用它的任何新属性和继承属性,并查询它从Vehicle继承的只读描述属性:
let tandem = Tandem()
tandem.hasBasket = true
tandem.currentNumberOfPassengers = 2
tandem.currentSpeed = 22.0
print("Tandem: \(tandem.description)")
// Tandem: traveling at 22.0 miles per hour
Overriding 覆盖
子类可以提供它自己的实例方法、类型方法、实例属性、类型属性或下标的自定义实现,否则它将从超类继承这些实现。这就是所谓的覆盖。
若要重写继承的特性,请在重写定义前加上override关键字。这样做说明您打算覆盖,并且没有错误地提供匹配的定义。意外覆盖会导致意外行为,在编译代码时,任何没有override关键字的覆盖都会被诊断为错误。
override关键字还提示Swift编译器检查覆盖类的超类(或其父类之一)是否具有与覆盖提供的声明匹配的声明。此检查确保覆盖的定义是正确的。
Accessing Superclass Methods, Properties, and Subscripts 访问超类的方法,属性,下标
当为子类提供方法、属性或下标重写时,有时使用现有超类实现作为重写的一部分是有用的。例如,您可以细化现有实现的行为,或者将修改后的值存储在现有继承变量中。
在适当的情况下,您可以使用超前缀访问方法、属性或下标的超类版本:
- 一个名为someMethod()的重写方法,可以通过在重写方法实现中调用super.someMethod()来调用someMethod()的超类版本。
- 被覆盖的属性someProperty,在覆盖的getter或setter实现中的调用super.someProperty,可以访问超类的某些属性。
- someIndex的重写下标,可以从重写的下标实现中调用super[someIndex]访问超类中相同的下标
Overriding Methods 覆盖方法
您可以重写继承的实例或类型方法,以在子类中提供方法的定制或替代实现。
下面的例子定义了一个名为Train的新Vehicle子类,它覆盖了Train继承自Vehicle的makeNoise()方法:
class Train: Vehicle {
override func makeNoise() {
print("Choo Choo")
}
}
如果你创建一个新的实例,并调用它的makeNoise()方法,你可以看到这个方法的Train子类版本被调用:
let train = Train()
train.makeNoise()
// Prints "Choo Choo"
Overriding Properties 覆盖属性
您可以覆盖继承的实例或类型属性,为该属性提供您自己的自定义getter和setter,或者添加属性观察者,以使覆盖的属性能够在底层属性值发生更改时进行观察。
Overriding Property Getters and Setters 覆盖属性的getter和setter
您可以提供一个自定义getter(和setter,如果合适的话)来覆盖任何继承的属性,不管继承的属性是作为存储的还是在源上计算的属性实现的。继承属性的存储或计算性质不为子类所知——它只知道继承属性具有特定的名称和类型。您必须始终声明要覆盖的属性的名称和类型,以便编译器检查您的覆盖是否匹配具有相同名称和类型的超类属性。
通过在子类属性覆盖中同时提供getter和setter,可以将继承的只读属性表示为读写属性。但是,不能将继承的读写属性表示为只读属性。
注意:如果在属性重写中提供setter,则还必须为该重写提供getter。如果不想在覆盖getter中修改继承属性的值,可以通过返回super来传递继承值。getter中的someProperty,其中someProperty是要覆盖的属性的名称。
下面的示例定义了一个名为Car的新类,它是Vehicle的子类。Car类引入了一个名为gear的新存储属性,默认整数值为1。Car类还覆盖了它从Vehicle继承的description属性,以提供包含当前齿轮的自定义描述:
class Car: Vehicle {
var gear = 1
override var description: String {
return super.description + " in gear \(gear)"
}
}
description属性的覆盖首先调用super.description,它返回车辆类的description属性。Car类的描述版本然后在这个描述的末尾添加一些额外的文本,以提供关于当前齿轮的信息。
如果你创建一个Car类的实例,并设置它的gear和currentSpeed属性,你可以看到它的description属性返回在Car类中定义的定制描述:
let car = Car()
car.currentSpeed = 25.0
car.gear = 3
print("Car: \(car.description)")
// Car: traveling at 25.0 miles per hour in gear 3
Overriding Property Observers 覆盖属性观察者
可以使用属性覆盖将属性观察者添加到继承属性。这使您能够在继承属性的值发生更改时得到通知,无论该属性最初是如何实现的。
不能将属性观察者添加到继承的常量存储属性或继承的只读计算属性。无法设置这些属性的值,因此不适合作为覆盖的一部分提供willSet或didSet实现。
还要注意,不能同时为同一属性提供覆盖setter和覆盖属性观察者。如果希望观察属性值的更改,并且已经为该属性提供了自定义setter,则只需观察自定义setter内的任何值更改。
下面的示例定义了一个名为AutomaticCar的新类,它是Car的子类。AutomaticCar类表示带有自动变速箱的汽车,它会根据当前的速度自动选择合适的齿轮来使用:
class AutomaticCar: Car {
override var currentSpeed: Double {
didSet {
gear = Int(currentSpeed / 10.0) + 1
}
}
}
无论何时设置AutomaticCar实例的currentSpeed属性,该属性的didSet观察者都会将实例的gear属性设置为新速度的适当齿轮选择。具体来说,属性观察者选择的齿轮是新的currentSpeed值除以10,四舍五入到最近的整数,加1。速度为35.0,齿轮为4:
let automatic = AutomaticCar()
automatic.currentSpeed = 35.0
print("AutomaticCar: \(automatic.description)")
// AutomaticCar: traveling at 35.0 miles per hour in gear 4
Preventing Overrides 防止覆盖
您可以通过将方法、属性或下标标记为final来防止方法、属性或下标被覆盖。通过在方法、属性或下标的介绍人关键字(如final var、final func、final class func和final subscript)之前编写final修饰符来实现这一点。
任何试图覆盖子类中的最终方法、属性或下标的操作都将被报告为编译时错误。在扩展中添加到类中的方法、属性或下标也可以在扩展的定义中标记为final。
通过在类定义(final class)中的class关键字之前编写final修饰符,可以将整个类标记为final。任何试图子类化final类的操作都将被报告为编译时错误。