이니셜라이저 두 번째 포스트는 지정과 편의 이니셜라이저에 대해서 알아보겠습니다 😀

지정/편의 이니셜라이저

이니셜라이즈 두 번째 포스트는 지정/편의 이니셜라이저의 주의사항과 초기화 과정이다.

상속 관계에 있을 때에는 초기화 메소드를 주의해서 사용해야한다.

부모의 초기화 메소드는 자식 클래스에 추가된 새로운 저장 프로퍼티를 초기화하지 못하므로, 이를 그대로 상속받아 사용할 경우 초기화되지 않는 저장 프로퍼티가 생길 수 있다.

이러한 상황을 방지하기 위해 일반적으로 부모의 초기화 메소드는 자식 클래스에 상속되지 않는다.

단, 자식 클래스에서 새로 정의된 모든 저장 프로퍼티가 선언과 동시에 초기화된다면 초기화 메소드에서 이를 굳이 다시 초기화할 필요는 없기 때문에, 특별한 케이스로 간주하여 부모의 초기화 메소드를 상속받을 수 있다.

자식 클래스에서 초기화 메소드를 구현할 때에도 주의해야한다.

초기화 메소드가 상속되지 않는 까닭에 자식의 초기화 메소드는 부모 클래스의 저장 프로퍼티까지 모두 초기화해 줘야한다.

하지만 부모의 저장 프로퍼티를 하나하나 초기화하는 것은 번거로울 뿐만 아니라, 어떤 값으로 초기화해야 하는지도 일일이 확인하여 구현해야 하므로 상당히 복잡해질 수 있다. (이래서는 상속받는 의미가 없다 !)

부모의 저장 프로퍼티를 직접 초기화하기보다는 부모 클래스의 초기화 메소드를 호출하여 간접적으로 초기화하는 방법을 사용한다. (어차피 부모의 초기화 메소드라면 부모에 정의된 저장 프로퍼티를 모두 초기화하고 있을 테니까 !)

    class Boo {
       	var v: Int = 0
      	var c: String = ""
    }
    
    class BooEx: Boo {
      	var d: Int
      
        override init() {
           self.d = 0
           super.init()
        }
    }

초기화 메소드의 델리게이션(Delegation) - 초기화 메소드의 연쇄 호출
자식부터 부모의 부모의 부모의 부모의 ... 부모 까지 타고 올라가면서 초기화

"모든 멤버(저장 프로퍼티)는 적절한 초기값을 가지고, 누락 없이 완전히 초기화되어야 한다."

지정 초기화 메소드와 편의 초기화 메소드

클래스가 여러 개의 초기화 메소드를 가지고 있을 때 각각의 초기화 메소드가 처리하는 내용은 모두 조금씩 다를 것이다. 하지만 동시에, 서로 다른 초기화 메소드일지라도 일관되게 처리해야 하는 부분이 있을 수 있다.

이를 위해서는 초기화 메소드들이 모두 일부 동일한 코드를 포함하고 있어야 한다. (비효율)

초기화 체인 (Initializer Chain)

지정 초기화 메소드 (Designated Initializer)

"클래스의 메인 초기화 메소드이다."

모든 맴버, 즉 저장 프로퍼티를 초기화해야 하는 의무가 있다.

지정 초기화 메소드의 수를 최소화하려는 경향이 있기 때문에 여러 개의 초기화 메소드가 있더라도 지정 초기화 메소드는 보통 하나인 경우가 많다. 코드의 중복을 줄이기 위해 다른 초기화 메소드들은 모두 내부적으로 지정 초기화 메소드를 호출하는 깔대기 모양의 호출 구조를 만들며 이를 자동 초기화 메소드 상속라 한다.

편의 초기화 메소드 (Convenience Initializer)

"사용에 편의를 주기 위해 정의하는 보조적인 초기화 메소드이다."

일부 혹은 전체 맴버에 대해서 별도의 초기값을 설정하는 동시에, 내부적으로 다른 초기화 메소드를 다시 호출한다.

지정 초기화를 사용하면 인스턴스를 생성할 때마다 전달인자로 초깃값을 전달해야 하지만 편의 초기화를 사용하면 항상 같은 값으로 초기화가 가능하다.

반드시 정의해야 하는 것은 아니며 의도가 외부에서 사용하길 원하거나 인스턴스 생성 코드를 작성하는 작업을 덜 하고 싶을때 유용하게 사용할 수 있다.

지정 초기화 메소드와의 구분을 위해 convenience 기워드를 붙여준다.

  convenience init() { }

"지정 초기화 메소드와 편의 초기화 메소드 사이에는 다음과 같은 호출 규칙이 존재한다.
이는 상속 관계에 있는 클래스의 모든 저장 프로퍼티를 효율적으로 초기화하기 위한 목적이다."

1. 지정 초기화 메소드는 자신의 모든 저장 프로퍼티를 초기화한 후, 이어서 부모의 지정 초기화 메소드를 호출해야 한다.

2. 편의 초기화 메소드는 같은 클래스 내에 정의된 다른 초기화 메소드를 반드시 호출해야 한다.

3. 편의 초기화 메소드의 연쇄 호출은 최종적으로 지정 초기화 메소드를 호출하는 것으로 끝나야 한다.

🧹 정리

지정 초기화 메소드는 항상 상위 방향으로 호출한다.
편의 초기화 메소드는 항상 수평 방향으로 호출한다.

2 단계 초기화와 안전 점검

스위프트에서 클래스 초기화는 2단계에 걸쳐 이루어진다.

2단계 초기화는 프로퍼티를 초기화하기 전에 프로퍼티 값에 접근하는 것을 막아 초기화를 안전하게 할 수 있도록 해준다. 또한, 다른 이니셜라이저가 프로퍼티의 값을 실수로 변경하는 것을 방지할 수도 있다.

스위프트 컴파일러가 2단계 초기화를 오류 없이 치기하기 위해 확인하는 것

1. 자식클래스의 지정 이니셜라이저가 부모클래스의 이니셜라이저를 호출하기 전에 자신의 프로퍼티를 모두 초기화 했는지 확인한다.
2. 자식클래스의 지정 이니셜라이저는 상속받은 프로퍼티에 값을 할당하기 전에 반드시 부모클래스의 이니셜라이저를 호출해야 한다.
3. 펑의 이니셜라이저는 자신의 클래스에 정의한 프로퍼티를 포함하여 그 어떤 프로퍼티라도 값을 할당하기 전에 다른 이니셜라이저를 호출해야한다.
4. 초기화 1단계를 마치기 전까지는 이니셜라이저는 인스턴스 메서드를 호출할 수 없다. 또, 인스턴스 프로퍼티의 값을 읽어들일 수도 없으며, self 프로퍼티를 자신의 인스턴스를 나타내는 값으로 활용할 수도 없다.

초기화 세부적 과정

1 단계 세부적 과정 (초기화)

"부모 방향으로 거슬러 올라가면서 모든 프로퍼티의 초기값을 만들어준다."

1. 클래스에서 지정 초기화 메소드 또는 편의 초기화 메소드가 호출된다.
2. 클래스 인스턴스에 대한 메모리가 할당된다. 아직 메모리는 초기화 되지 않은 상태이다.
3. 지정 초기화 메소드가 호출되면서 현 클래스의 모든 프로퍼티를 초기화한다. 아직 상속받은 프로퍼티들은 초기화되지 않은 상태이다.
4. 지정 초기화 메소드는 부모의 지정 초기화 메소드를 호출한다. 이제 부모 클래스에서 정의한 프로퍼티가 초기화된다.
5. 이 과정은 계층의 최상위 클래스에 이를 때까지 계속된다.
6. 계층의 끝에 도달하여 마지막 클래스의 모든 저장 프로퍼티까지 초기화되면 인스턴스 메모리는 클래스가 충분히 초기화된 것으로 간주한다. 이것으로 1단계가 끝난다.
   
   

2 단계 세부적 과정 (초기값 커스터마이징)

"다시 자식 방향으로 내려오면서 초기화된 프로퍼티 중 일부를 필요에 맞게 커스터마이징한다."

1. 계층의 최상위 클래스에서 다시 아래로 한 단계식 내려간다.
2. 바로 다음 단계의 지정 초기화 메소드 뒷부분에서 필요한 커스터마이징이 실행된다.
3. 이 과정이 계속해서 반복되어 현 단계의 클래스까지 이어져 내려오게 된다.
4. 이제 현 단계의 편의 초기화 메소드까지 흐름이 오고 나면 인스턴스 메소드나 self를 모두 안전하게 참조할 수 있다
   

📄 참고
[도서] 스위프트 프로그래밍 3판 - 야곰