9 Swift基础之面向对象编程

在上一篇文章中，我们探讨了Swift的控制流和数据类型，这为我们理解Swift的基本语法奠定了基础。本篇将深入到面向对象编程（OOP）的核心概念，这些概念在构建复杂的iOS应用程序时至关重要。

1. 面向对象编程概述

面向对象编程是一种编程范式，基于“对象”这一概念。该对象通常包含变量和方法。使用面向对象的设计能让我们组织代码和管理复杂性。Swift支持面向对象编程的基本特性，包括类、结构、继承、多态和封装。

1.1 类与对象

在Swift中，类是一种定义对象的蓝图。通过类，我们可以创建对象（类的实例），这些对象可以具有属性和方法。

class Dog {
    var name: String
    var age: Int
    
    init(name: String, age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
    
    func bark() {
        print("\(name) says Woof!")
    }
}

// 创建对象
let myDog = Dog(name: "Buddy", age: 3)
myDog.bark() // 输出: Buddy says Woof!

在上面的代码中，我们定义了一个名为Dog的类，具有name和age属性和一个bark方法。当我们创建Dog类的实例时，就可以通过这个实例调用bark方法。

1.2 结构体与类的异同

在Swift中，除了类之外，我们还可以使用结构体（struct）。尽管类和结构体有许多相似之处，但它们之间的关键区别在于：

• 类是引用类型（Reference Type），而结构体是值类型（Value Type）。
• 类支持继承，结构体不支持。

下面是一个结构体的示例：

struct Point {
    var x: Int
    var y: Int
}

var pointA = Point(x: 0, y: 0)
var pointB = pointA // 赋值时复制
pointB.x = 10

print(pointA.x) // 输出: 0
print(pointB.x) // 输出: 10

这里，pointB 是 pointA 的副本，修改 pointB 不会影响 pointA。

2. 继承

继承是面向对象编程的一个重要特性，它允许我们创建一个新类，该类可以继承父类的属性和方法。

class Animal {
    var species: String
    
    init(species: String) {
        self.species = species
    }
    
    func makeSound() {
        print("Some generic sound")
    }
}

class Cat: Animal {
    override func makeSound() {
        print("Meow!")
    }
}

let myCat = Cat(species: "Feline")
myCat.makeSound() // 输出: Meow!

在这个例子中，Cat 类继承了 Animal 类，并重写了 makeSound 方法。在实例化 Cat 类时，我们仍然可以使用来自父类的属性和方法。

3. 封装

封装是另一个重要的OOP概念，它使得对象的内部状态可以被隐藏，从而保护对象的完整性。在Swift中，我们可以使用访问控制来限制属性和方法的访问级别。

class BankAccount {
    private var balance: Double = 0.0 // 私有属性
    
    func deposit(amount: Double) {
        if amount > 0 {
            balance += amount
        }
    }
    
    func getBalance() -> Double {
        return balance
    }
}

let account = BankAccount()
account.deposit(amount: 100)
print(account.getBalance()) // 输出: 100.0
// print(account.balance) // 编译错误: 'balance' 是私有的

在这个例子中，balance 属性被声明为 private，这意味着只能通过 deposit 和 getBalance 方法来访问和修改余额。

4. 多态

多态允许我们以统一的方式处理不同类型的对象。在Swift中，我们可以通过方法重载和协议实现多态。

protocol Sound {
    func makeSound()
}

class Lion: Sound {
    func makeSound() {
        print("Roar!")
    }
}

class DogSound: Sound {
    func makeSound() {
        print("Woof!")
    }
}

func animalSound(animal: Sound) {
    animal.makeSound()
}

let myLion = Lion()
let myDogSound = DogSound()
animalSound(animal: myLion) // 输出: Roar!
animalSound(animal: myDogSound) // 输出: Woof!

在这个示例中，我们定义了一个 Sound 协议，并让 Lion 和 DogSound 实现这个协议。animalSound 函数使用 Sound 类型的参数，从而实现了对不同对象的统一处理。

总结

在本篇中，我们讨论了Swift中的面向对象编程的基本概念，包括类、结构体、继承、封装和多态。这些概念是构建复杂iOS应用程序时的基础，为后续使用UIKit框架中的UIView和视图控制器打下了良好的基础。在下一篇中，我们将深入探索UIKit框架，学习如何使用UIView和视图控制器构建用户界面。