(译)Swift2.2-可选链

官方文档链接

原文链接

可选链(Optional Chaining)是为了在一个可能当前值为nil的optional类型里，查询和调用属性，方法和下标脚本的一个过程。如果这个可选类型包含了一个值，属性，方法或是下标脚本，那么就会调用成功；如果这个可选类型为nil，那么属性，方法或下表脚本调用返回值就为nil。多个连续的调用可以被链接在一起，但是如果在这个链接里有的节点为nil，那么就会导致整个链接失败。

注意：
在Swift中，可选链和Objective-C中消息为`nil`有些类似，但是Swift可以使用在任何类型中，并且可以检查调用是否成功。

使用可选链调用来强制展开

你可以在你希望调用的属性，方法或者下标脚本后面，如果这些值为非nil,那么你可以在可选值的后面使用一个问号(?)来替代可选链。这和在可选值后面放一个感叹号(?)，强制解包有些类似。主要的不同就是可选链会在可选值为nil的调用失败，因为强制解包会在可选值为nil的时候触发运行时错误。

为了反应可选链可以被一个nil值调用，可选链调用的结果总是可选值，不论这个属性，方法或下标脚本返回的是不是非可选值。你可以使用这个可选返回值来检查可选链调用成功(返回的可选变量包含一个值)，或者由于在链接里有一个nil值就会调用失败。

特别地，可选链地调用的结果与原本烦人返回结果有相同的类型，但是包装成了一个可选类型。当通过可选链的方式，一个Int型的属性会返回一个Int?。

下面的代码片段解释了可选链调用和强制展开的不同。

首先，声明了两个类，分别为Person和Residence：

class Person {
    var residence: Residence?
}
class Residence {
    var numberOfRooms = 1
}

Residence市实例有一个名为numberOfRooms的Int类型的属性，有一个默认值1。Person实例有一个可选的residence类型Residence?。

如果你创建了一个新的Person实例，它的residence属性默认初始化为nil，在下面的代码，john有一个residence属性为nil。

let john = Person()

如果你想访问这个person的residence的numberOfRooms属性，可以在residence后面加一个感叹号来强制解包它的值，那么你就会触发一个运行时错误，因为没有可展开的residence。

let roomCount = john.residence!.numberOfRooms
// this triggers a runtime error

上面的代码如果改成john.residence有一个非nil值就会调用成功。并且设置一个Int型的roomCount存储房间的数量。但是，当residence为空的时候上面这段代码会触发运行时错误。

可选链调用提供了一种到另一种访问numberOfRooms的方法，使用问号（？）来代替原来叹号（！）的位置：

if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms {
    print("John's residence has (roomCount) room(s).")
} else {
    print("Unable to retrieve the number of rooms.")
}
// 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，可选链会返回Int?类型，或称为“可空的Int”。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。只要是通过可选链,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,这样john.residence不为nil了：

john.residence = Residence()

现在就可以正常访问john.residence.numberOfRooms，其值为默认的1，类型为Int?：

if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms {
    print("John's residence has (roomCount) room(s).")
} else {
    print("Unable to retrieve the number of rooms.")
}
// Prints "John's residence has 1 room(s)."

为可选链定义模型类

通过使用可选链可以调用多层属性，方法，和下标脚本。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，这些例子包括多层可空链式调用。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。

class Person {
    var residence: Residence?
}

Residence类也比之前更完整。这次，Residence类定义一个名为rooms的变量属性，初始化为[Room]类型的空数组。

class Residence {
    var rooms = [Room]()
    var numberOfRooms: Int {
        return rooms.count
    }
    subscript(i: Int) -> Room {
        get {
            return rooms[i]
        }
        set {
            rooms[i] = newValue
        }
    }
    func printNumberOfRooms() {
        print("The number of rooms is (numberOfRooms)")
    }
    var address: Address?
}
class Residence {
    var rooms = [Room]()
    var numberOfRooms: Int {
        return rooms.count
    }
    subscript(i: Int) -> Room {
        get {
            return rooms[i]
        }
        set {
            rooms[i] = newValue
        }
    }
    func printNumberOfRooms() {
        print("The number of rooms is (numberOfRooms)")
    }
    var address: Address?
}

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?。Address类的定义在下面会说明。

Room类被用在rooms数组里，它是一个简单类有一个名为name的属性，并且有一个初始化器来设置房间的名字

class Room {
    let name: String
    init(name: String) { self.name = name }
}

最后一个类是Address，这个类有三个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。第三个属性表示建筑所在街道的名称：

class Address {
    var buildingName: String?
    var buildingNumber: String?
    var street: String?
    func buildingIdentifier() -> String? {
        if buildingName != nil {
            return buildingName
        } else if buildingNumber != nil && street != nil {
            return "(buildingNumber) (street)"
        } else {
            return nil
        }
    }
}

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。

通过可选链访问属性

正如上文使用可选链来强制展开中所述，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。

上面使用类定义来创建一个新的Person实例，然后访问numberOfRooms属性：

let john = Person()
if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms {
    print("John's residence has (roomCount) room(s).")
} else {
    print("Unable to retrieve the number of rooms.")
}
// 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：

let someAddress = Address()
someAddress.buildingNumber = "29"
someAddress.street = "Acacia Road"
john.residence?.address = someAddress

在这个例子中，通过john.residence来设定address属性也是不行的，因为john.residence为nil。

func createAddress() -> Address {
    print("Function was called.")
    let someAddress = Address()
    someAddress.buildingNumber = "29"
    someAddress.street = "Acacia Road"
    return someAddress
}
john.residence?.address = createAddress()

你可以使用createAddress()函数，就就会知道它没有被调用，因为什么都没有打印。

通过可选链来调用方法

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：

func printNumberOfRooms() {
    print("The number of rooms is (numberOfRooms)")
}

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，如无返回值函数中所述。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：

if john.residence?.printNumberOfRooms() != nil {
    print("It was possible to print the number of rooms.")
} else {
    print("It was not possible to print the number of rooms.")
}
// 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：

if (john.residence?.address = someAddress) != nil {
    print("It was possible to set the address.")
} else {
    print("It was not possible to set the address.")
}
// Prints "It was not possible to set the address."

通过可选链来访问下标脚本

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。

下面这个例子用下标访问john.residence中rooms数组中第一个房间的名称，因为john.residence为nil，所以下标调用毫无疑问失败了：

if let firstRoomName = john.residence?[0].name {
    print("The first room name is (firstRoomName).")
} else {
    print("Unable to retrieve the first room name.")
}
// 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是可空值。

类似的，可以通过下标，用可空链式调用来赋值：

john.residence?[0] = Room(name: "Bathroom")

这次赋值同样会失败，因为residence目前是nil。

如果你创建一个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：

let johnsHouse = Residence()
johnsHouse.rooms.append(Room(name: "Living Room"))
johnsHouse.rooms.append(Room(name: "Kitchen"))
john.residence = johnsHouse
if let firstRoomName = john.residence?[0].name {
    print("The first room name is (firstRoomName).")
} else {
    print("Unable to retrieve the first room name.")
}
// Prints "The first room name is Living Room."

访问可选类型的下标脚本

如果一个下标脚本返回了一个可选类型--例如Swift的Dictionary类型--在下标右中括号前加一个问号：

var testScores = ["Dave": [86, 82, 84], "Bev": [79, 94, 81]]
testScores["Dave"]?[0] = 91
testScores["Bev"]?[0] += 1
testScores["Brian"]?[0] = 72
// 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映射到一个整形数组。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。

多层链接

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放回可空值。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?，不过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。

if let johnsStreet = john.residence?.address?.street {
    print("John's street name is (johnsStreet).")
} else {
    print("Unable to retrieve the address.")
}
// 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

如果你设置一个Address实例作为john.residence.address，并且为地址的street属性设置一个实际的值，你可以通过多层链接访问street属性的值：

let johnsAddress = Address()
johnsAddress.buildingName = "The Larches"
johnsAddress.street = "Laurel Street"
john.residence?.address = johnsAddress
if let johnsStreet = john.residence?.address?.street {
    print("John's street name is (johnsStreet).")
} else {
    print("Unable to retrieve the address.")
}
// prints "John's street name is Laurel Street."

在上面的例子中，因为john.residence是一个可用的Residence实例，所以对john.residence的address属性赋值成功。

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?：

if let buildingIdentifier = john.residence?.address?.buildingIdentifier() {
    print("John's building identifier is (buildingIdentifier).")
}
// 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：

if let beginsWithThe =
    john.residence?.address?.buildingIdentifier()?.hasPrefix("The") {
    if beginsWithThe {
        print("John's building identifier begins with "The".")
    } else {
        print("John's building identifier does not begin with "The".")
    }
}
// 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。