属性包装器(Property Wrappers)
A property wrapper adds a layer of separation between code that manages how a property is stored and the code that defines a property.
属性包装器,用来修饰属性,它可以抽取关于属性重复的逻辑来达到简化代码的目的
For example, if you have properties that provide thread-safety checks or store their underlying data in a database, you have to write that code on every property. When you use a property wrapper, you write the management code once when you define the wrapper, and then reuse that management code by applying it to multiple properties.
比如:如果你有属性提供了线程安全检查或将数据存到数据库功能,那么你将需要为每个属性编写类似代码。有了属性包装器,我们就可以避免类似重复代码
如何使用属性包装器
To define a property wrapper, you make a
structure, enumeration, or class
that defines a wrappedValue property.
我们通过 @propertyWrapper
来标识structure, enumeration, or class
来实现属性包装,有两个要求
- 必须使用属性
@propertyWrapper
进行定义。 - 它必须具有
wrappedValue
属性。
简单使用
使用@propertyWrapper
创建一个 TwelveOrLess
结构体,该结构体保证被封装的值number
小于等于12,如果我们存储的值大于12,那么属性返回12
@propertyWrapper
struct TwelveOrLess {
private var number: Int
init() {
self.number = 0
}
var wrappedValue: Int {
get {
number
}
set {
number = min(newValue, 12)
}
}
}
在 SmallRectangle
结构体上使用TwelveOrLess
,使用包装属性通过@
开始拼接包装类TwelveOrLess
,放置在属性之前即可。如:@TwelveOrLess
struct SmallRectangle {
@TwelveOrLess var height: Int
@TwelveOrLess var width: Int
}
var rectangle = SmallRectangle()
print(rectangle.height)
// Prints "0"
rectangle.height = 10
print(rectangle.height)
// Prints "10"
rectangle.height = 24
print(rectangle.height)
// Prints "12"
通过上面的代码可以看出:
- width和height初始值为0
- 设置height为10,其值有效,满足条件,number将会被设置为10,所以打印为10
- 设置height为24,超过最大值12,所以number将会被设置为12,打印为12
使用 @TwelveOrLess
修饰的属性可以自动将值限制在 12 及以下。那么,当使用属性包装时,实际发生了什么呢?在通过对属性包装时编译器会自动转为下面的代码:
struct SmallRectangle {
private var _height = TwelveOrLess()
private var _width = TwelveOrLess()
var height: Int {
get { return _height.wrappedValue }
set { _height.wrappedValue = newValue }
}
var width: Int {
get { return _width.wrappedValue }
set { _width.wrappedValue = newValue }
}
}
也就是rectangle.height = 24
这句代码的调用路径:
- 调用
SmallRectangle height
的set
函数 - 调用
TwelveOrLess wrappedValue
的set
函数 - 调用
number = min(newValue, 12)
来保证新设置的值小于等于 12
注意:当没有给
@TwelveOrLess
修饰的变量赋初始值时,默认使用init()
初始化。
struct ZeroRectangle {
@TwelveOrLess var height: Int
@TwelveOrLess var width: Int
}
var zeroRectangle = ZeroRectangle()
print(zeroRectangle.height, zeroRectangle.width)
// Prints "0 0"
设置初始值(Setting Initial Values for Wrapped Properties)
将上面的 SmallRectangle 改写为下面的代码你会发现报错 :
截屏2021-12-28 上午11.28.07.png这是因为我们的 TwelveOrLess
并没有提供有参的初始化函数。只需要在 TwelveOrLess 添加初始化函数即可解决:
@propertyWrapper
struct SmallNumber {
private var maximum: Int // 最大值
private var number: Int
var wrappedValue: Int {
get { return number }
set { number = min(newValue, maximum) }
}
init() {
maximum = 12
number = 0
}
init(wrappedValue: Int) {
maximum = 12
number = min(wrappedValue, maximum)
}
init(wrappedValue: Int, maximum: Int) {
self.maximum = maximum
number = min(wrappedValue, maximum)
}
}
为属性直接设置值,将使用init(wrappedValue:)
初始化
struct UnitRectangle {
@SmallNumber var height: Int = 1
@SmallNumber var width: Int = 1
}
var unitRectangle = UnitRectangle()
print(unitRectangle.height, unitRectangle.width)
// Prints "1 1"
属性包装器拥有参数,将使用init(wrappedValue:maximum:)
进行初始化
struct NarrowRectangle {
@SmallNumber(wrappedValue: 2, maximum: 5) var height: Int
@SmallNumber(wrappedValue: 3, maximum: 4) var width: Int
}
var narrowRectangle = NarrowRectangle()
print(narrowRectangle.height, narrowRectangle.width)
// Prints "2 3"
narrowRectangle.height = 100
narrowRectangle.width = 100
print(narrowRectangle.height, narrowRectangle.width)
// Prints "5 4"
直接赋值和属性包装器初始化组合使用
struct MixedRectangle {
@SmallNumber var height: Int = 1
@SmallNumber(maximum: 9) var width: Int = 2
}
var mixedRectangle = MixedRectangle()
print(mixedRectangle.height)
// Prints "1"
mixedRectangle.height = 20
print(mixedRectangle.height)
// Prints "12"
直接赋值操作作为wrappedValue
值,所以设置height
为1,即相当于调用SmallNumber(wrappedValue: 1)
,对于width
而言,相当于调用SmallNumber(wrappedValue: 2, maximum: 9)
Projecting a Value From a Property Wrapper
除了wrappedValue
值,属性包装器还能通过projectedValue
用来获取你定义逻辑的一些额外状态值。比如在上面的例子中,你想获取你设置的值是否超过了限定的最大值,这个就可以用 projectedValue
来获取。
@propertyWrapper
struct SmallNumber {
private var number: Int
private(set) var projectedValue: Bool
var wrappedValue: Int {
get { return number }
set {
if newValue > 12 {
number = 12
projectedValue = true
} else {
number = newValue
projectedValue = false
}
}
}
init() {
self.number = 0
self.projectedValue = false
}
}
获取状态值:
struct SomeStructure {
@SmallNumber var someNumber: Int
}
var someStructure = SomeStructure()
someStructure.someNumber = 4
print(someStructure.$someNumber)
// Prints "false"
someStructure.someNumber = 55
print(someStructure.$someNumber)
// Prints "true"
通过 $+属性名
的方式来获取 projectedValue
。当设值为 4 的时候,没有大于 12,没有触发条件,所以 $someNumber
为 false;当设值为 55 的时候,大于 12,触发了条件,所以 $someNumber
为 true。
使用场景
字符串首字母大写
@propertyWrapper struct Capitalized {
var wrappedValue: String {
didSet { wrappedValue = wrappedValue.capitalized }
}
init(wrappedValue: String) {
self.wrappedValue = wrappedValue.capitalized
}
}
定义User
,并使用Capitalized
struct User {
@Capitalized var firstName: String
@Capitalized var lastName: String
}
let user = User(firstName: "jack", lastName: "long")
print(user.firstName, user.lastName) // Jack Long
属性加锁使用
@propertyWrapper
class LockAtomic<T> {
private var value: T
private let lock = NSLock()
public init(wrappedValue value: T) {
self.value = value
}
public var wrappedValue: T {
get { getValue() }
set { setValue(newValue: newValue) }
}
// 加锁处理获取数据
func getValue() -> T {
lock.lock()
defer { lock.unlock() }
return value
}
// 设置数据加锁
func setValue(newValue: T) {
lock.lock()
defer { lock.unlock() }
value = newValue
}
}
使用LockAtomic
@LockAtomic
var json: [String: String]?
json = ["a": "1"]
print(json) // Optional(["a": "1"])
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