参考:http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift/chapter2/17_Optional_Chaining.html
1、可空链式调用(Optional Chaining)
可空链式调用是一种可以请求和调用属性、方法及下标的过程,它的可空性体现于请求或调用的目标当前可能为空(nil)。如果可空的目标有值,那么调用就会成功;如果选择的目标为空(nil),那么这种调用将返回空(nil)。多个连续的调用可以被链接在一起形成一个调用链,如果其中任何一个节点为空(nil)将导致整个链调用失败。
注意:Swift 的可空链式调用和 Objective-C 中的消息为nil有些相像,但是 Swift 可以使用在任意类型中,并且能够检查调用是否成功。
2、可空链式调用可用作强制解析
通过在想调用的属性、方法、或下标后面放一个问号,可以定义一个可空链。这一点很像在可空值后面放一个叹号(!)来强制解析其中值。它们的主要区别在于当可空值为nil时可空链式只是调用失败,然而强制解析将会触发运行时错误。
为了反映可空链式调用可以在空对象(nil)上调用,不论这个调用的属性、方法、下标等返回的值是不是可空值,它的返回结果都是一个可空值。你可以利用这个返回值来判断你的可空链式调用是否调用成功,如果调用有返回值则说明调用成功,返回nil
则说明调用失败。
特别地,可空链式调用的返回结果与原本的返回结果具有相同的类型,但是被包装成了一个可空类型值。当可空链式调用成功时,一个本应该返回Int
的类型的结果将会返回Int?
类型。
下面将解释可空链式调用和强制解析的不同。 首先定义两个类Person
和Residence
。
1 class Person { 2 var residence: Residence? 3 } 4 5 class Residence { 6 var numberOfRooms = 1 7 }
Residence
有一个Int
类型的属性numberOfRooms
,其默认值为1。Person
具有一个可空的residence
属性,其类型为Residence?
。
如果创建一个新的Person
实例,因为它的residence
属性是可空的,john
属性将初始化为nil
:
1 let john = Person()
如果使用叹号(!)强制解析获得这个john
的residence
属性中的numberOfRooms
值,会触发运行时错误:
1 let roomCount = john.residence!.numberOfRooms 2 // this triggers a runtime error
john.residence
非空的时候,上面的调用成功,并且把roomCount
设置为Int
类型的房间数量。正如上面说到的,当residence
为空的时候上面这段代码会触发运行时错误。
可空链式调用提供了一种另一种访问numberOfRooms
的方法,使用问号(?)来代替原来叹号(!)的位置:
1 if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms { 2 print("John‘s residence has \(roomCount) room(s).") 3 } else { 4 print("Unable to retrieve the number of rooms.") 5 } 6 // prints "Unable to retrieve the number of rooms."
在residence
后面添加问号之后,Swift就会在residence
不为空的情况下访问numberOfRooms
。
因为访问numberOfRooms
有可能失败,可空链式调用会返回Int?
类型。如上例所示,当residence
为nil
的时候,可空的Int
将会为nil
,表明无法访问numberOfRooms
。
要注意的是,即使numberOfRooms
是不可空的Int
时,这一点也成立。只要是通过可空链式调用就意味着最后numberOfRooms
返回一个Int?
而不是Int
。
通过赋给john.residence
一个Residence
的实例变量:
1 john.residence = Residence()
这样john.residence
不为nil
,可以正常访问john.residence.numberOfRooms
,其值为默认的1,类型为Int?
:
1 if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms { 2 print("John‘s residence has \(roomCount) room(s).") 3 } else { 4 print("Unable to retrieve the number of rooms.") 5 } 6 // prints "John‘s residence has 1 room(s)."
(1)为可空链式调用定义模型类
通过使用可空链式调用可以调用多层属性,方法,和下标。这样可以通过各种模型向下访问各种子属性。并且判断能否访问子属性的属性,方法或下标。
下面这段代码定义了四个模型类,展示多层可空链式调用。为了方便说明,在Person
和Residence
的基础上增加了Room
和Address
,以及相关的属性,方法以及下标。
Person类定义基本保持不变:
1 class Person { 2 var residence: Residence? 3 }
Residence
类比之前复杂些,增加了一个Room
类型的空数组room
:
1 class Residence { 2 var rooms = [Room]() 3 var numberOfRooms: Int { 4 return rooms.count 5 } 6 subscript(i: Int) -> Room { 7 get { 8 return rooms[i] 9 } 10 set { 11 rooms[i] = newValue 12 } 13 } 14 func printNumberOfRooms() { 15 print("The number of rooms is \(numberOfRooms)") 16 } 17 var address: Address? 18 }
现在Residence
有了一个存储Room
类型的数组,numberOfRooms
属性需要计算,而不是作为单纯的变量。计算后的numberOfRooms
返回rooms
数组的count
属性值。现在的Residence
还提供访问rooms
数组的快捷方式, 通过可读写的下标来访问指定位置的数组元素。此外,还提供printNumberOfRooms
方法,这个方法的作用就是输出这个房子中房间的数量。最后,Residence
定义了一个可空属性address
,其类型为Address?
。
Room类
是一个简单类,只包含一个属性name
,以及一个初始化函数:
1 class Room { 2 let name: String 3 init(name: String) { self.name = name } 4 }
Address
类有三个String?
类型的可空属性。buildingName
以及buildingNumber
属性表示建筑的名称和号码,用来表示某个特定的建筑。第三个属性street表示建筑所在街道的名称:
1 class Address { 2 var buildingName: String? 3 var buildingNumber: String? 4 var street: String? 5 func buildingIdentifier() -> String? { 6 if buildingName != nil { 7 return buildingName 8 } else if buildingNumber != nil && street != nil { 9 return "\(buildingNumber) \(street)" 10 } else { 11 return nil 12 } 13 } 14 }
类Address
提供buildingIdentifier()
方法,返回值为String?
。 如果buildingName
不为空则返回buildingName
, 如果buildingNumber
不为空则返回buildingNumber
。如果这两个属性都为空则返回nil
。
(2)通过可空链式调用访问属性
可以通过可空链式调用访问属性的可空值,并且判断访问是否成功。
1 let john = Person() 2 if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms { 3 print("John‘s residence has \(roomCount) room(s).") 4 } else { 5 print("Unable to retrieve the number of rooms.") 6 } 7 // prints "Unable to retrieve the number of rooms."
因为john.residence
为nil
,所以毫无疑问这个可空链式调用失败。
通过可空链式调用来设定属性值:
1 let someAddress = Address() 2 someAddress.buildingNumber = "29" 3 someAddress.street = "Acacia Road" 4 john.residence?.address = someAddress
通过john.residence
来设定address
属性是不行的,因为john.residence
为nil
。
这个表达式是可空链式调用,这意味着=右边的代码将不考虑。下面,用一个函数来创建address,函数的返回值可以用来观察=右边的代码是否被计算。
1 func createAddress() -> Address { 2 print("Function was called.") 3 4 let someAddress = Address() 5 someAddress.buildingNumber = "29" 6 someAddress.street = "Acacia Road" 7 8 return someAddress 9 } 10 john.residence?.address = createAddress()
可以看到,createAddress()
函数从来没有被调用,没有任何信息输出。
(3)通过可空链式调用来调用方法
可以通过可空链式调用来调用方法,并判断是否调用成功,即使这个方法没有返回值。
Residence
中的printNumberOfRooms()
方法输出当前的numberOfRooms
值:
1 func printNumberOfRooms() { 2 print("The number of rooms is \(numberOfRooms)") 3 }
这个方法没有返回值。但是没有返回值的方法隐式返回Void
类型。这意味着没有返回值的方法也会返回()或者空的元组。
如果在可空值上通过可空链式调用来调用这个方法,这个方法的返回类型为Void?
,而不是Void
,因为通过可空链式调用得到的返回值都是可空的。这样我们就可以使用if
语句来判断能否成功调用printNumberOfRooms()
方法,即使方法本身没有定义返回值。通过返回值是否为nil
可以判断调用是否成功:
1 if john.residence?.printNumberOfRooms() != nil { 2 print("It was possible to print the number of rooms.") 3 } else { 4 print("It was not possible to print the number of rooms.") 5 } 6 // prints "It was not possible to print the number of rooms."
同样的,可以判断通过可空链式调用来给属性赋值是否成功。在上面的例子中,我们尝试给john.residence
中的address
属性赋值,即使residence
为nil
。通过可空链式调用给属性赋值会返回Void?
,通过判断返回值是否为nil
可以知道赋值是否成功:
1 if (john.residence?.address = someAddress) != nil { 2 print("It was possible to set the address.") 3 } else { 4 print("It was not possible to set the address.") 5 } 6 // prints "It was not possible to set the address."
(4)通过可空链式调用来访问下标
通过可空链式调用,我们可以用下标来对可空值进行读取或写入,并且判断下标调用是否成功。
注意:当通过可空链式调用访问可空值的下标的时候,应该将问号放在下标方括号的前面而不是后面。可空链式调用的问号一般直接跟在可空表达式的后面。
下面用下标访问john.residence
中rooms
数组中第一个房间的名称,因为john.residence
为nil
,所以下标调用失败:
1 if let firstRoomName = john.residence?[0].name { 2 print("The first room name is \(firstRoomName).") 3 } else { 4 print("Unable to retrieve the first room name.") 5 } 6 // prints "Unable to retrieve the first room name."
在这个例子中,问号直接放在john.residence
的后面,并且在方括号的前面,因为john.residence
才是试图访问的可空值。
类似的,可以通过下标,用可空链式调用来赋值:
1 john.residence?[0] = Room(name: "Bathroom")
由于residence
目前是nil,
这次赋值失败。
如果创建一个Residence
实例,添加一些Room
实例并赋值给john.residence
,那就可以通过可选链和下标来访问数组中的元素:
1 let johnsHouse = Residence() 2 johnsHouse.rooms.append(Room(name: "Living Room")) 3 johnsHouse.rooms.append(Room(name: "Kitchen")) 4 john.residence = johnsHouse 5 6 if let firstRoomName = john.residence?[0].name { 7 print("The first room name is \(firstRoomName).") 8 } else { 9 print("Unable to retrieve the first room name.") 10 } 11 // prints "The first room name is Living Room."
(5)访问类型为Optional的下标
如果下标返回可空类型值,比如Swift中Dictionary
的key
下标。可以在下标的闭合括号后面放一个问号来链接下标的可空返回值:
1 var testScores = ["Dave": [86, 82, 84], "Bev": [79, 94, 81]] 2 testScores["Dave"]?[0] = 91 3 testScores["Bev"]?[0]++ 4 testScores["Brian"]?[0] = 72 5 // the "Dave" array is now [91, 82, 84] and the "Bev" array is now [80, 94, 81]
上面的例子中定义了一个testScores
数组,包含了两个键值对, 把String
类型的key
映射到一个Int数组。这个例子用可空链式调用把“Dave”数组中第一个元素设为91,把”Bev”数组的第一个元素+1,然后尝试把”Brian”数组中的第一个元素设为72。前两个调用是成功的,因为这两个key
存在。但是key“Brian”在字典中不存在,所以第三个调用失败。
3、多层链式调用
可以通过多个链接多个可空链式调用来向下访问属性,方法以及下标。但是多层可空链式调用不会添加返回值的可空性。
也就是说:
- 如果你访问的值不是可空的,通过可空链式调用将会返回可空值。
- 如果你访问的值已经是可空的,通过可空链式调用不会变得“更”可空。
因此:
- 通过可空链式调用访问一个
Int
值,将会返回Int?
,不管进行了多少次可空链式调用。 - 类似的,通过可空链式调用访问
Int?
值,并不会变得更加可空。
下面的例子访问john
中的residence
中的address
中的street
属性。这里使用了两层可空链式调用,residence
以及address
,这两个都是可空值。
1 if let johnsStreet = john.residence?.address?.street { 2 print("John‘s street name is \(johnsStreet).") 3 } else { 4 print("Unable to retrieve the address.") 5 } 6 // prints "Unable to retrieve the address."
john.residence
包含Residence
实例,但是john.residence.address
为nil
。因此,不能访问john.residence?.address?.street
。
需要注意的是,上面的例子中,street
的属性为String?
。john.residence?.address?.street
的返回值也依然是String?
,即使已经进行了两次可空的链式调用。
如果把john.residence.address
指向一个实例,并且为address
中的street
属性赋值,我们就能过通过可空链式调用来访问street
属性。
1 let johnsAddress = Address() 2 johnsAddress.buildingName = "The Larches" 3 johnsAddress.street = "Laurel Street" 4 john.residence?.address = johnsAddress 5 6 if let johnsStreet = john.residence?.address?.street { 7 print("John‘s street name is \(johnsStreet).") 8 } else { 9 print("Unable to retrieve the address.") 10 } 11 // prints "John‘s street name is Laurel Street."
4、对返回可空值的函数进行链接
上面的例子说明了如何通过可空链式调用来获取可空属性值。我们还可以通过可空链式调用来调用返回可空值的方法,并且可以继续对可空值进行链接。
在下面的例子中,通过可空链式调用来调用Address
的buildingIdentifier()
方法。这个方法返回String?
类型。正如上面所说,通过可空链式调用的方法的最终返回值还是String?
:
1 if let buildingIdentifier = john.residence?.address?.buildingIdentifier() { 2 print("John‘s building identifier is \(buildingIdentifier).") 3 } 4 // prints "John‘s building identifier is The Larches."
如果要进一步对方法的返回值进行可空链式调用,在方法buildingIdentifier()
的圆括号后面加上问号:
1 if let beginsWithThe = 2 john.residence?.address?.buildingIdentifier()?.hasPrefix("The") { 3 if beginsWithThe { 4 print("John‘s building identifier begins with \"The\".") 5 } else { 6 print("John‘s building identifier does not begin with \"The\".") 7 } 8 } 9 // prints "John‘s building identifier begins with "The"."
注意: 在上面的例子中在,在方法的圆括号后面加上问号是因为buildingIdentifier()
的返回值是可空值,而不是方法本身是可空的。