Swift5.1—类型属性

实例属性属于一个特定类型的实例，每创建一个实例，实例都拥有属于自己的一套属性值，实例之间的属性相互独立。

你也可以为类型本身定义属性，无论创建了多少个该类型的实例，这些属性都只有唯一一份。这种属性就是类型属性。

类型属性用于定义某个类型所有实例共享的数据，比如所有实例都能用的一个常量（就像 C 语言中的静态常量），或者所有实例都能访问的一个变量（就像 C 语言中的静态变量）。

存储型类型属性可以是变量或常量，计算型类型属性跟实例的计算型属性一样只能定义成变量属性。

注意

跟实例的存储型属性不同，必须给存储型类型属性指定默认值，因为类型本身没有构造器，也就无法在初始化过程中使用构造器给类型属性赋值。

存储型类型属性是延迟初始化的，它们只有在第一次被访问的时候才会被初始化。即使它们被多个线程同时访问，系统也保证只会对其进行一次初始化，并且不需要对其使用 lazy 修饰符。

类型属性语法

在 C 或 Objective-C 中，与某个类型关联的静态常量和静态变量，是作为 global（全局）静态变量定义的。但是在 Swift 中，类型属性是作为类型定义的一部分写在类型最外层的花括号内，因此它的作用范围也就在类型支持的范围内。

使用关键字 static 来定义类型属性。在为类定义计算型类型属性时，可以改用关键字 class 来支持子类对父类的实现进行重写。下面的例子演示了存储型和计算型类型属性的语法：

struct SomeStructure {
    static var storedTypeProperty = "Some value."
    static var computedTypeProperty: Int {
        return 1
    }
}
enum SomeEnumeration {
    static var storedTypeProperty = "Some value."
    static var computedTypeProperty: Int {
        return 6
    }
}
class SomeClass {
    static var storedTypeProperty = "Some value."
    static var computedTypeProperty: Int {
        return 27
    }
    class var overrideableComputedTypeProperty: Int {
        return 107
    }
}

注意

例子中的计算型类型属性是只读的，但也可以定义可读可写的计算型类型属性，跟计算型实例属性的语法相同。

获取和设置类型属性的值

跟实例属性一样，类型属性也是通过点运算符来访问。但是，类型属性是通过类型本身来访问，而不是通过实例。比如：

print(SomeStructure.storedTypeProperty)
// 打印“Some value.”
SomeStructure.storedTypeProperty = "Another value."
print(SomeStructure.storedTypeProperty)
// 打印“Another value.”
print(SomeEnumeration.computedTypeProperty)
// 打印“6”
print(SomeClass.computedTypeProperty)
// 打印“27”

下面的例子定义了一个结构体，使用两个存储型类型属性来表示两个声道的音量，每个声道具有 0 到 10 之间的整数音量。

下图展示了如何把两个声道结合来模拟立体声的音量。当声道的音量是 0，没有一个灯会亮；当声道的音量是 10，所有灯点亮。本图中，左声道的音量是 9，右声道的音量是 7：

上面所描述的声道模型使用 AudioChannel 结构体的实例来表示：

struct AudioChannel {
    static let thresholdLevel = 10
    static var maxInputLevelForAllChannels = 0
    var currentLevel: Int = 0 {
        didSet {
            if currentLevel > AudioChannel.thresholdLevel {
                // 将当前音量限制在阈值之内
                currentLevel = AudioChannel.thresholdLevel
            }
            if currentLevel > AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels {
                // 存储当前音量作为新的最大输入音量
                AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels = currentLevel
            }
        }
    }
}

AudioChannel 结构定义了 2 个存储型类型属性来实现上述功能。第一个是 thresholdLevel，表示音量的最大上限阈值，它是一个值为 10 的常量，对所有实例都可见，如果音量高于 10，则取最大上限值 10（见后面描述）。

第二个类型属性是变量存储型属性 maxInputLevelForAllChannels，它用来表示所有 AudioChannel 实例的最大输入音量，初始值是 0。

AudioChannel 也定义了一个名为 currentLevel 的存储型实例属性，表示当前声道现在的音量，取值为 0 到 10。

属性 currentLevel 包含 didSet 属性观察器来检查每次设置后的属性值，它做如下两个检查：

• 如果 currentLevel 的新值大于允许的阈值 thresholdLevel，属性观察器将 currentLevel 的值限定为阈值 thresholdLevel。
• 如果修正后的 currentLevel 值大于静态类型属性 maxInputLevelForAllChannels 的值，属性观察器就将新值保存在 maxInputLevelForAllChannels 中。

注意

在第一个检查过程中，didSet 属性观察器将 currentLevel 设置成了不同的值，但这不会造成属性观察器被再次调用。

可以使用结构体 AudioChannel 创建两个声道 leftChannel 和 rightChannel，用以表示立体声系统的音量：

var leftChannel = AudioChannel()
var rightChannel = AudioChannel()

如果将左声道的 currentLevel 设置成 7，类型属性 maxInputLevelForAllChannels 也会更新成 7：

leftChannel.currentLevel = 7
print(leftChannel.currentLevel)
// 输出“7”
print(AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels)
// 输出“7”

如果试图将右声道的 currentLevel 设置成 11，它会被修正到最大值 10，同时 maxInputLevelForAllChannels 的值也会更新到 10：

rightChannel.currentLevel = 11
print(rightChannel.currentLevel)
// 输出“10”
print(AudioChannel.maxInputLevelForAllChannels)
// 输出“10”