Swift - Designated、Convenience和Required

我们在深入了解初始化方法之前，不妨先再想想Swift中的初始化想要达到一种怎样的目的。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，但是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。

designated

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（显式或者隐式的）调用 super 版本的 designated 初始化，所以无论走何种路径，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)
    }
}

总结

在上面的实例代码中，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。

convenience

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的，也不能从子类中以 super 的方式被调用。

class ClassA {
     
    let numA: Int
    init(num: Int) {
     
        numA = num
    }
    
    convenience init(bigNum: Bool) {
     
        self.init(num: bigNum ? 1000 : 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，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 bigBum 版本的convenience init(bigNum: Bool)，我们仍然可以用这个方法来完成子类初始化：

let anObj = ClassB.init(bigNum: true)
print("\(anObj.numA), \(anObj.numB)") // numA = 1000, numB = 1001

总结

进行总结一下，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。

required

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 ? 1000 : 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 初始化方法， 我们也可以加上 required 以确保子类对其的实现。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用。

class ClassA {
     
    let numA: Int
    required init(num: Int) {
     
        numA = num
    }
    
    convenience required init(bigNum: Bool) {
     
        self.init(num: bigNum ? 1000 : 1)
    }
}

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