《Swift Programming Language 》——Swift中怎样使用继承（Inheritance）

一个类能够继承（inherit）还有一个类的方法（methods），属性（property）和其他特性。当一个类继承其他类时，继承类叫子类（subclass），被继承类叫超类（或父类，superclass）。在 Swift 中，继承是区分「类」与其他类型的一个基本特征。

在 Swift 中，类能够调用和訪问超类的方法，属性和附属脚本（subscripts），而且能够重写（override）这些方法，属性和附属脚本来优化或改动它们的行为。Swift 会检查你的重写定义在超类中是否有匹配的定义，以此确保你的重写行为是正确的。

能够为类中继承来的属性加入属性观察器（property observer），这样一来，当属性值改变时，类就会被通知到。能够为不论什么属性加入属性观察器，不管它原本被定义为存储型属性（stored property）还是计算型属性（computed property）。

定义一个基类（Base class）

不继承于其他类的类，称之为基类（base calss）。

注意：

Swift 中的类并非从一个通用的基类继承而来。假设你不为你定义的类指定一个超类的话，这个类就自己主动成为基类。

以下的样例定义了一个叫Vehicle的基类。这个基类声明了两个对全部车辆都通用的属性（numberOfWheels和maxPassengers）。这些属性在description方法中使用，这种方法返回一个String类型的，对车辆特征的描写叙述：

class Vehicle {
   var numberOfWheels: Int
   var maxPassengers: Int
   func description() -> String {
       return "\(numberOfWheels) wheels; up to \(maxPassengers)passengers"
    }
   init() {
       numberOfWheels = 0
       maxPassengers = 1
    }
}

Vehicle类定义了构造器（initializer）来设置属性的值。构造器会在构造过程一节中具体介绍，这里我们做一下简介，以便于解说子类中继承来的属性怎样被改动。

构造器用于创建某个类型的一个新实例。虽然构造器并非方法，但在语法上，两者非常相似。构造器的工作是准备新实例以供使用，并确保实例中的全部属性都拥有有效的初始化值。

构造器的最简单形式就像一个没有參数的实例方法，使用initkeyword：

init() {
   // 运行构造过程
}

假设要创建一个Vehicle类的新实例，使用构造器语法调用上面的初始化器，即类名后面跟一个空的小括号：

let someVehicle = Vehicle()

这个Vehicle类的构造器为随意的一辆车设置一些初始化属性值（numberOfWheels = 0和maxPassengers = 1）。

Vehicle类定义了车辆的共同特性，但这个类本身并没太大用处。为了使它更为有用，你须要进一步细化它来描写叙述更详细的车辆。

子类生成（Subclassing）

子类生成（Subclassing）指的是在一个已有类的基础上创建一个新的类。子类继承超类的特性，而且能够优化或改变它。你还能够为子类加入新的特性。

为了指明某个类的超类，将超类名写在子类名的后面，用冒号分隔：

class SomeClass: SomeSuperclass {
   // 类的定义
}

下一个样例，定义一个更详细的车辆类叫Bicycle。这个新类是在 Vehicle类的基础上创建起来。因此你须要将Vehicle类放在 Bicycle类后面，用冒号分隔。

我们能够将这读作：

“定义一个新的类叫Bicycle，它继承了Vehicle的特性”；

class Bicycle: Vehicle {
   init() {
       super.init()
       numberOfWheels = 2
    }
}

Bicycle是Vehicle的子类，Vehicle是Bicycle的超类。新的Bicycle类自己主动获得Vehicle类的特性，比方maxPassengers和numberOfWheels属性。你能够在子类中定制这些特性，或加入新的特性来更好地描写叙述Bicycle类。

Bicycle类定义了一个构造器来设置它定制的特性（自行车仅仅有2个轮子）。Bicycle的构造器调用了它父类Vehicle的构造器 super.init()，以此确保在Bicycle类试图改动那些继承来的属性前Vehicle类已经初始化过它们了。

注意：

不像 Objective-C，在 Swift 中，初始化器默认是不继承的，见初始化器的继承与重写

Vehicle类中maxPassengers的默认值对自行车来说已经是正确的，因此在Bicycle的构造器中并没有改变它。而numberOfWheels原来的值对自行车来说是不对的，因此在初始化器中将它更改为 2。

Bicycle不仅能够继承Vehicle的属性，还能够继承它的方法。假设你创建了一个Bicycle类的实例，你就能够调用它继承来的description方法，而且能够看到，它输出的属性值已经发生了变化：

let bicycle = Bicycle()
println("Bicycle:\(bicycle.description())")
// Bicycle: 2 wheels; up to 1 passengers

子类还能够继续被其他类继承：

class Tandem: Bicycle {
   init() {
       super.init()
       maxPassengers = 2
    }
}

上面的样例创建了Bicycle的一个子类：双人自行车（tandem）。Tandem从Bicycle继承了两个属性，而这两个属性是Bicycle从Vehicle继承而来的。Tandem并不改动轮子的数量，由于它仍是一辆自行车，有 2 个轮子。但它须要改动maxPassengers的值，由于双人自行车能够坐两个人。

注意：

子类仅仅同意改动从超类继承来的变量属性，而不能改动继承来的常量属性。

创建一个Tandem类的实例，打印它的描写叙述，就可以看到它的属性已被更新：

let tandem = Tandem()
println("Tandem:\(tandem.description())")
// Tandem: 2 wheels; up to 2 passengers

注意，Tandem类也继承了description方法。一个类的实例方法会被这个类的全部子类继承。

重写（Overriding）

子类能够为继承来的实例方法（instance method），类方法（class method），实例属性（instance property），或附属脚本（subscript）提供自己定制的实现（implementation）。我们把这样的行为叫重写（overriding）。

假设要重写某个特性，你须要在重写定义的前面加上overridekeyword。这么做，你就表明了你是想提供一个重写版本号，而非错误地提供了一个同样的定义。意外的重写行为可能会导致不可预知的错误，不论什么缺少overridekeyword的重写都会在编译时被诊断为错误。

overridekeyword会提醒 Swift 编译器去检查该类的超类（或当中一个父类）是否有匹配重写版本号的声明。这个检查能够确保你的重写定义是正确的。

訪问超类的方法，属性及附属脚本

当你在子类中重写超类的方法，属性或附属脚本时，有时在你的重写版本号中使用已经存在的超类实现会大有裨益。比方，你能够优化已有实现的行为，或在一个继承来的变量中存储一个改动过的值。

在合适的地方，你能够通过使用super前缀来訪问超类版本号的方法，属性或附属脚本：

在方法someMethod的重写实现中，能够通过super.someMethod()来调用超类版本号的someMethod方法。

在属性someProperty的 getter 或 setter 的重写实现中，能够通过super.someProperty来訪问超类版本号的someProperty属性。

在附属脚本的重写实现中，能够通过super[someIndex]来訪问超类版本号中的同样附属脚本。

重写方法

在子类中，你能够重写继承来的实例方法或类方法，提供一个定制或替代的方法实现。

以下的样例定义了Vehicle的一个新的子类，叫Car，它重写了从Vehicle类继承来的description方法：

class Car: Vehicle {
   var speed: Double = 0.0
   init() {
       super.init()
       maxPassengers = 5
       numberOfWheels = 4
    }
   override func description() -> String {
       return super.description() + "; "
           + "traveling at \(speed) mph"
    }
}

Car声明了一个新的存储型属性speed，它是Double类型的，默认值是0.0，表示“时速是0英里”。Car有自己的初始化器，它将乘客的最大数量设为5，轮子数量设为4。

Car重写了继承来的description方法，它的声明与Vehicle中的description方法一致，声明前面加上了overridekeyword。

Car中的description方法并不是全然自己定义，而是通过super.description使用了超类Vehicle中的description方法，然后再追加一些额外的信息，比方汽车的当前速度。

假设你创建一个Car的新实例，并打印description方法的输出，你就会发现描写叙述信息已经发生了改变：

let car = Car()
println("Car:\(car.description())")
// Car: 4 wheels; up to 5 passengers;traveling at 0.0 mph

重写属性

你能够重写继承来的实例属性或类属性，提供自己定制的getter和setter，或加入属性观察器使重写的属性观察属性值什么时候发生改变。

重写属性的Getters和Setters

你能够提供定制的 getter（或 setter）来重写随意继承来的属性，不管继承来的属性是存储型的还是计算型的属性。子类并不知道继承来的属性是存储型的还是计算型的，它仅仅知道继承来的属性会有一个名字和类型。你在重写一个属性时，必需将它的名字和类型都写出来。这样才干使编译器去检查你重写的属性是与超类中同名同类型的属性相匹配的。

你能够将一个继承来的仅仅读属性重写为一个读写属性，仅仅须要你在重写版本号的属性里提供 getter 和 setter 就可以。可是，你不能够将一个继承来的读写属性重写为一个仅仅读属性。

注意：

假设你在重写属性中提供了 setter，那么你也一定要提供 getter。假设你不想在重写版本号中的 getter 里改动继承来的属性值，你能够直接返回super.someProperty来返回继承来的值。正如以下的SpeedLimitedCar的样例所看到的。

下面的样例定义了一个新类，叫SpeedLimitedCar，它是Car的子类。类SpeedLimitedCar表示安装了限速装置的车，它的最快速度仅仅能达到40mph。你能够通过重写继承来的speed属性来实现这个速度限制：

class SpeedLimitedCar: Car {
   override var speed: Double  {
   get {
       return super.speed
    }
   set {
       super.speed = min(newValue, 40.0)
    }
    }
}

当你设置一个SpeedLimitedCar实例的speed属性时，属性setter的实现会去检查新值与限制值40mph的大小，它会将超类的speed设置为newValue和40.0中较小的那个。这两个值哪个较小由min函数决定，它是Swift标准库中的一个全局函数。min函数接收两个或很多其它的数，返回当中最小的那个。

假设你尝试将SpeedLimitedCar实例的speed属性设置为一个大于40mph的数，然后打印description函数的输出，你会发现速度被限制在40mph：

let limitedCar = SpeedLimitedCar()
limitedCar.speed = 60.0
println("SpeedLimitedCar:\(limitedCar.description())")
// SpeedLimitedCar: 4 wheels; up to 5passengers; traveling at 40.0 mph

重写属性观察器（Property Observer）

你能够在属性重写中为一个继承来的属性加入属性观察器。这样一来，当继承来的属性值发生改变时，你就会被通知到，不管那个属性原本是怎样实现的。关于属性观察器的很多其它内容，请看属性观察器。

注意：

你不能够为继承来的常量存储型属性或继承来的仅仅读计算型属性加入属性观察器。这些属性的值是不能够被设置的，所以，为它们提供willSet或didSet实现是不恰当。此外还要注意，你不能够同一时候提供重写的 setter 和重写的属性观察器。假设你想观察属性值的变化，而且你已经为那个属性提供了定制的 setter，那么你在 setter 中就能够观察到不论什么值变化了。

以下的样例定义了一个新类叫AutomaticCar，它是Car的子类。AutomaticCar表示自己主动挡汽车，它能够依据当前的速度自己主动选择合适的挡位。AutomaticCar也提供了定制的description方法，能够输出当前挡位。

class AutomaticCar: Car {
   var gear = 1
   override var speed: Double {
   didSet {
       gear = Int(speed / 10.0) + 1
    }
    }
   override func description() -> String {
       return super.description() + " in gear \(gear)"
    }
}

当你设置AutomaticCar的speed属性，属性的didSet观察器就会自己主动地设置gear属性，为新的速度选择一个合适的挡位。详细来说就是，属性观察器将新的速度值除以10，然后向下取得最接近的整数值，最后加1来得到档位gear的值。比如，速度为10.0时，挡位为1；速度为35.0时，挡位为4：

let automatic = AutomaticCar()
automatic.speed = 35.0
println("AutomaticCar:\(automatic.description())")
// AutomaticCar: 4 wheels; up to 5passengers; traveling at 35.0 mph in gear 4

防止重写

你能够通过把方法，属性或附属脚本标记为final来防止它们被重写，仅仅须要在声明keyword前加上@final特性就可以。（比如：@final var, @final func, @final class func, 以及 @finalsubscript）

假设你重写了final方法，属性或附属脚本，在编译时会报错。在扩展中，你加入到类里的方法，属性或附属脚本也能够在扩展的定义里标记为 final。

你能够通过在keywordclass前加入@final特性（@final class）来将整个类标记为 final 的，这种类是不可被继承的，否则会报编译错误。