初始化器：指定与便利

初始化器（initializer）是创建实例时跑的一段特殊代码，任务是给所有存储属性设好初值，并完成一次性准备。和函数不同，初始化器不返回值，它的唯一使命是确保新实例在第一次使用前处于完全就绪的状态。Swift 给类的初始化器分了两种角色：指定（designated）和便利（convenience）。这一章把它们讲透。

1-1 为什么类需要两种初始化器

结构体和枚举的初始化相对简单，但类有继承链：一个类的所有存储属性——包括从父类继承来的——在初始化结束时都必须有值。为了把这套责任理清楚，Swift 用”指定”和”便利”两种初始化器分工。

指定初始化器是类的主要初始化器，它把本类引入的属性全部初始化，然后往上调用父类的指定初始化器，把流程继续往继承链顶端推。一个类至少要有一个指定初始化器（很多时候继承来的也算）。你可以把它想成”主干道”，所有初始化最终都从它过。

便利初始化器是辅助角色。它不负责把所有属性都填上，而是调用同一个类里的某个指定初始化器，顺手把部分参数填成默认值，给常用场景提供快捷入口。

1-2 语法长啥样

指定初始化器的写法和值类型的普通初始化器一样，就是 init 加参数：

init(name: String, quantity: Int) {
    self.quantity = quantity
    super.init(name: name)
}

便利初始化器只是在 init 前面多一个 convenience 修饰，且它必须去调用同一个类的另一个初始化器：

convenience init(name: String) {
    self.init(name: name, quantity: 1)
}

一眼区分：带 convenience 的是便捷通道，不带的是主干道。

1-3 三条委托规则

Swift 给类初始化器之间的调用定了三条铁律，记住”上”和”横”两个字就够了：

规则一，指定初始化器必须往上委托——调用直接父类的指定初始化器。规则二，便利初始化器必须往横委托——调用同一个类里的另一个初始化器。规则三，便利初始化器最终必须落到某个指定初始化器上。

class Food {
    var name: String
    init(name: String) { self.name = name }
    convenience init() { self.init(name: "[未命名]") }
}

Food 的 init(name:) 是指定初始化器，没父类就自己把 name 填上。convenience init() 是便利初始化器，横向委托给 init(name:)，并给了个默认名字。这正好满足规则二和三。

这三条规则只约束”你怎么写初始化器的内部调用”，不约束”外部怎么创建实例”。外部随便调哪个初始化器，都能得到完整初始化的实例。

1-4 二段式初始化

类初始化在底层分两个阶段，这是 Swift 保证安全的关键设计。

第一阶段，从最底层的子类开始，逐级往上，每个类把自己引入的属性赋好初值。一路爬到继承链顶端，当最顶层类的属性也都有值了，整块内存才算”完全初始化”，阶段一结束。

第二阶段，再从上往回走，每个类的初始化器都有机会进一步加工实例——改属性、调方法。轮到便利初始化器时，它也能最后再定制一把。

编译器为此做了四道安全检查保驾护航。其一，指定初始化器必须先把自己引入的属性全初始化完，才能往上委托。其二，指定初始化器必须先调父类初始化器，才能去改继承来的属性，否则改了也会被父类覆盖。其三，便利初始化器必须先委托出去，才能给任何属性赋值。其四，在阶段一结束前，不能调用实例方法、不能读实例属性、不能把 self 当值用——因为那时实例还没”活”过来。

这些检查你平时感觉不到，但正是它们让你几乎不会写出”用了没初始化的属性”这种 bug。

1-5 手动调 super.init()

子类初始化器通常在给自己属性赋值后，调一次 super.init() 把父类的活接上。注意顺序：先填自己的，再交给我们。

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

这里先 super.init() 让父类把 numberOfWheels 初始化成 0，子类再改成 2。若子类在阶段二不需要任何加工，且父类有个无参同步指定初始化器，那句 super.init() 可以省略，由编译器隐式补上。但若父类的初始化器是异步的，就得显式写 await super.init()。

1-6 重写父类初始化器要加 override

如果子类写了一个和父类指定初始化器同签名（参数名、类型一致）的初始化器，你其实是在重写它，必须加 override，哪怕你这个初始化器在子类里是便利初始化器：

class RecipeIngredient: Food {
    var quantity: Int
    init(name: String, quantity: Int) {
        self.quantity = quantity
        super.init(name: name)
    }
    override convenience init(name: String) {
        self.init(name: name, quantity: 1)
    }
}

init(name:) 在 Food 里是指定初始化器，子类用 convenience 实现它，照样得标 override。编译器会核对父类确有匹配的指定初始化器。反之，若你写的和父类便利初始化器同签名，那不算重写，不用写 override——因为便利初始化器本就不能被子类直接调用。

1-7 初始化器的自动继承

子类默认不继承父类初始化器，但有两条宽松规则能让你”白捡”：

规则一，如果子类没定义任何指定初始化器，它就自动继承父类全部的指定初始化器。规则二，如果子类补齐了父类所有指定初始化器（无论是继承来的还是自己写的），它就自动继承父类全部的便利初始化器。

class ShoppingListItem: RecipeIngredient {
    var purchased = false
}

ShoppingListItem 没写任何初始化器，且给新属性 purchased 赋了默认值，于是它自动继承 RecipeIngredient 乃至 Food 的所有初始化器。结果你能直接用 ShoppingListItem()、ShoppingListItem(name:)、ShoppingListItem(name:quantity:) 三种方式造对象。这条自动继承在日常里能省掉大量样板代码。

1-8 小结

类的初始化器分指定（designated，主干道，必须往上委托）和便利（convenience，辅助，横向委托最终落到指定）。二段式初始化先自底向上填完所有属性、再自顶向下加工，四道安全检查杜绝”用未初始化值”的坑。重写父类指定初始化器要加 override；给新属性都设默认值时常能自动继承父类初始化器。把这套流程吃透，你写任何继承体系的初始化都不会乱。