【iOS】Swift系列十二 - 继承

继承是面向对象语言的三大特性之一。

一、继承特性

• 值类型（枚举、结构体）不支持继承，只有类支持继承。

• 没有父类的类，称为基类

  • Swift并没有像OC、Java那样的规定：任何类最终都要继承自某个基类

• 子类可以重写父类的下标、方法、属性，重写必须加上override关键字

二、内存结构

示例代码：

class Animal {
    var age = 0
}
let a = Animal()
a.age = 10
print(Mems.size(ofRef: a)) // 输出：32
print(Mems.memStr(ofRef: a))
/*
 输出：
 0x000000010000c478
 0x0000000000000002
 0x000000000000000a
 0x00027fff84bb8630
 */

如果定义一个继承Animal的类，内存有什么变化呢？

class Dog: Animal {
    var weight = 0
}
let d = Dog()
d.age = 10
d.weight = 20
print(Mems.size(ofRef: d)) // 输出：32
print(Mems.memStr(ofRef: d))
/*
 输出：
 0x000000010000c528
 0x0000000000000002
 0x000000000000000a
 0x0000000000000014
 */

// 上面的代码等价于下面的代码
class Dog {
    var age = 0
    var weight = 0
}

一般从父类继承过来的成员内存放在前面，自己的成员内存放在后面。

三、重写

3.1. 重写实例方法、下标

基类示例代码：

class Animal {
    func eat() {
        print("Animal eat")
    }
    subscript(index: Int) -> Int { index }
}
var animal: Animal
animal = Animal()
animal.eat()
print(animal[0])
/*
 输出：
 Animal eat
 0
 */

继承重写示例代码：

class Dog: Animal {
    override func eat() {
        super.eat()
        print("Dog eat")
    }
    override subscript(index: Int) -> Int {
        index + 1
    }
}
animal = Dog()
animal.eat()
print(animal[0])
/*
 输出：
 Animal eat
 Dog eat
 1
 */

分析：animal = Dog()父类指针指向子类对象，体现了多态。重写父类方法使用关键字override，如果需要执行父类的行为，使用super。

3.2. 重写类型方法、下标

• 被class修饰的类型方法、下标，允许被子类重写
• 被static修饰的类型方法、下标，不允许被子类重写

示例代码：

class Animal {
    class func eat() {
        print("Animal eat")
    }
    class subscript(index: Int) -> Int { index }
}
Animal.eat()
print(Animal[0])
/*
 输出：
 Animal eat
 0
 */

class Dog: Animal {
    override class func eat() {
        super.eat()
        print("Dog eat")
    }
    override class subscript(index: Int) -> Int {
        super[index] + 1
    }
}
Dog.eat()
print(Dog[0])
/*
 输出：
 Animal eat
 Dog eat
 1
 */

如果子类和父类都使用static修饰，直接报错：

如果父类用class修饰，子类用static修饰，是可以正常运行的：

3.3. 重写属性

3.3.1 重写实例属性

• 子类可以将父类的属性（存储、计算）重写为计算属性

• 子类不可以将父类属性重写为存储属性

• 只能重写var属性，不能重写let属性

• 重写时，属性名、类型要一致

• 子类重写后的属性权限【不能小于】父类属性的权限

  • 如果父类属性是只读的，那么子类重写后的属性可以是只读的，也可以是可读写的
  • 如果父类属性是可读写的，那么子类重写后的属性也必须是可读写的

示例代码：

class Circle {
    var radius: Int = 0
    var diameter: Int {
        set {
            print("Circle setDiameter")
            radius = newValue / 2
        }
        get {
            print("Circle getDiameter")
            return radius * 2
        }
    }
}
var circle: Circle
circle = Circle()
circle.radius = 6
print(circle.diameter)
/*
 输出：
 Circle getDiameter
 12
 */
circle.diameter = 20
// 输出：Circle setDiameter
print(circle.radius)
// 输出：10

子类继承示例代码：

class SubCircle: Circle {
    override var radius: Int {
        set {
            print("SubCircle setRadius")
            super.radius = newValue > 0 ? newValue : 0
        }
        get {
            print("SubCircle getRadius")
            return super.radius
        }
    }
    override var diameter: Int {
        set {
            print("SubCircle setDiameter")
            super.diameter = newValue > 0 ? newValue : 0
        }
        get {
            print("SubCircle getDiameter")
            return super.diameter
        }
    }
}
circle = SubCircle()
circle.radius = 12
// 输出：SubCircle setRadius

print(circle.diameter)
/*
 输出：
 SubCircle getDiameter
 Circle getDiameter
 SubCircle getRadius
 24
 */

circle.diameter = 30
/*
 输出：
 SubCircle setDiameter
 Circle setDiameter
 SubCircle setRadius
 */

print(circle.radius)
/*
 输出：
 SubCircle getRadius
 15
 */

分析：子类调用父类时，本质还是子类在调用，所以父类中的属性set方法会在子类中查找。

3.3.2 重写类型属性

• 被class修饰的计算类型属性，可以被子类重写
• 被static修饰的类型属性（存储、计算），不可以被子类重写

示例代码：

class Circle {
    static var radius: Int = 0
    class var diameter: Int {
        set {
            print("Circle setDiameter")
            radius = newValue / 2
        }
        get {
            print("Circle getDiameter")
            return radius * 2
        }
    }
}
Circle.radius = 6
print(Circle.diameter)
/*
 输出：
 Circle getDiameter
 12
 */

class SubCircle: Circle {
    override static var diameter: Int {
        set {
            print("SubCircle setDiameter")
            super.diameter = newValue > 0 ? newValue : 0
        }
        get {
            print("SubCircle getDiameter")
            return super.diameter
        }
    }
}
print(SubCircle.diameter)
/*
 输出：
 SubCircle getDiameter
 Circle getDiameter
 12
 */

print(SubCircle.radius)
// 输出：6

3.4 属性观察器

可以在子类中为父类属性（除了只读计算属性、let属性）增加属性观察器。

示例代码：

class Circle {
    var radius: Int = 0
}

class SubCircle: Circle {
    override var radius: Int {
        willSet {
            print("SubCircle willSetRadius", newValue)
        }
        didSet {
            print("SubCircle didSetRadius", oldValue, radius)
        }
    }
}
var circle = SubCircle()
circle.radius = 10
/*
 输出：
 SubCircle willSetRadius 10
 SubCircle didSetRadius 0 10
 */

如果父类属性已经添加了属性观察器，子类同样也可以为父类属性添加观察器:

class Circle {
    var radius: Int = 0 {
        willSet {
            print("Circle willSetRadius", newValue)
        }
        didSet {
            print("Circle didSetRadius", oldValue, radius)
        }
    }
}

class SubCircle: Circle {
    override var radius: Int {
        willSet {
            print("SubCircle willSetRadius", newValue)
        }
        didSet {
            print("SubCircle didSetRadius", oldValue, radius)
        }
    }
}
var circle = SubCircle()
circle.radius = 10
/*
 输出：
 SubCircle willSetRadius 10
 Circle willSetRadius 10
 Circle didSetRadius 0 10
 SubCircle didSetRadius 0 10
 */

子类可以为父类计算属性添加属性观察器：

class Circle {
    class var radius: Int {
        set {
            print("Circle setRadius", newValue)
        }
        get {
            print("Circle getRadius")
            return 20
        }
    }
}

class SubCircle: Circle {
    override static var radius: Int {
        willSet {
            print("SubCircle willSetRadius", newValue)
        }
        didSet {
            print("SubCircle didSetRadius", oldValue, radius)
        }
    }
}
SubCircle.radius = 10
/*
 输出：
 Circle getRadius
 SubCircle willSetRadius 10
 Circle setRadius 10
 Circle getRadius
 SubCircle didSetRadius 20 20
 */

为什么首次会输出Circle getRadius？
其实Circle getRadius获取的就是oldValue，因为只有拿到之前的值，才能设置观察新值的变化。

3.5 final

• 被final修饰的方法、下标、属性，禁止被重写；
• 被final修饰的类，禁止被继承。