可選鏈
可選鏈(optional chaining)是一個可以存取或呼叫屬性(property)、方法(method)及下標(subscript)的過程。
稱其為可選(optional)是因為當前存取或呼叫的目標可能為空(nil)，而多次存取或呼叫可以用點語法(dot syntax 即.)將其全部鏈結在一起，所以稱為鏈(chaining)。
可選鏈中，只要其中一個節點為空(nil)，則會立即返回nil。相對地，如果存取或呼叫至最後一個節點都有值，則會返回一個可選型別的值。
以可選鏈替代強制解析
可選鏈中，如果其中一個節點為可選值時，必須在這個值後面加上問號(?)，來表示這是一個可選值，也就是當這個值為空(nil)時，會立即返回nil。
與強制解析(forced unwrapping)在值後面加上驚嘆號(!)不同，強制解析的值如果為空(nil)時，會觸發程式運行錯誤。而可選鏈中的可選值(加上問號?)如果為空(nil)，則只會單純的返回nil。
不論可選鏈最後返回的屬性、方法或下標是不是可選型別的值，都是返回一個可選值，所以可以用來判斷這個可選鏈是否成功，有返回值是成功，返回nil則是失敗。像是原本返回應該是一個Int型別的值，經由可選鏈後返回會是一個Int?可選型別的值。以下是一個例子：
// 定義一個類別 Person
class Person {
// residence 屬性為可選的 Residence 型別
var residence: Residence?
}
// 定義一個類別 Residence
class Residence {
// numberOfRooms 屬性為 Int 型別
var numberOfRooms = 1
}
// 首先生成一個實體
let joe = Person()
// 這時 joe 實體內的可選屬性 residence 沒有設置值 所以會初始化為 nil
// 如果強制解析的話 會發生錯誤 如以下這行
//let roomCount = joe.residence!.numberOfRooms
// 所以這時可使用可選鏈來呼叫
if let roomCount = joe.residence?.numberOfRooms {
print("Joe 有 \(roomCount) 間房間")
} else {
print("無法取得房間數量")
}
// 上述 if 語句目前會印出：無法取得房間數量
// 接著為 joe.residence 設置一個 Residence 實體
joe.residence = Residence()
// 這時就會返回 1
// 記得這是返回一個可選型別 Int?
//print(joe.residence?.numberOfRooms)
通過可選鏈存取屬性,下標及呼叫方法
這邊定義三個類別以供後續示範，沿用先前的類別Person，並新增一個類別Room，最後將Residence重新定義，如下：
// 與先前的類別 Person 相同
class NewPerson {
var residence: NewResidence?
}
// 定義一個類別 Room
class Room {
// name 屬性為 String 型別
let name: String
// 生成實體時同時設置屬性 name 的值
init(name: String) { self.name = name }
}
// 重新定義類別 Residence
class NewResidence {
// rooms 屬性為一個陣列 型別為 [Room] 預設值是空陣列
var rooms = [Room]()
// 將 numberOfRooms 改為一個計算屬性 並返回 rooms 的數量
var numberOfRooms: Int {
return rooms.count
}
// 新增一個下標 可以依索引值取得 rooms 陣列內的值
// 或是依索引值修改 rooms 陣列內的值
subscript(i: Int) -> Room {
get {
return rooms[i]
}
set {
rooms[i] = newValue
}
}
// 新增一個方法 簡單的印出房間數量
func printNumberOfRooms() {
print("有 \(numberOfRooms) 間房間")
}
}
存取屬性
前面的例子就是示範存取屬性，還要提的一點是，你也可以嘗試使用可選鏈來給屬性指派值，如下：
// 使用上面生成的實體 joe 設置新的值
joe.residence?.numberOfRooms = 12
何以說嘗試指派值，因為如果joe.residence尚未有值(為nil)時就將值指派給他，這時不會發生任何事，因為joe.residence仍為nil，必須直到他有一個Residence的實體後，才能正確指派值。
呼叫方法
前面定義的類別中可以看到printNumberOfRooms()方法沒有返回值，前面章節提過，其實是會返回一個 Void (即返回一個()的值或稱為空的元組tuple)。
這時在可選鏈中呼叫這個方法的話，則是會返回Void?，而不是Void(因為可選鏈一定會返回可選值)，所以仍然可以依照是否返回nil來判斷這個可選鏈是否成功，如下：
let kevin = NewPerson()
kevin.residence = NewResidence()
// 可以依據是否返回 nil 來判斷可選鏈是否成功
if kevin.residence?.printNumberOfRooms() != nil {
kevin.residence?.printNumberOfRooms()
} else {
print("無法呼叫函式")
}
// 這時因為都有值且有預設值 所以會印出：有 0 間房間
存取下標
與屬性相同，你可以使用可選鏈存取下標，也可以指派新的值給下標。底下是一個例子：
// 先生成一個實體
let jack = NewPerson()
// 這邊嘗試存取放在陣列中第一個房間的名稱
if let firstRoomName = jack.residence?[0].name {
print("第一個房間的名稱為 \(firstRoomName).")
} else {
print("無法取得第一個房間的名稱")
}
// 這邊嘗試用下標指派一個值
jack.residence?[0] = Room(name: "臥房")
// 上面兩個返回的都是 nil 因為目前 jack.residence 尚未有值
// 先生成一個 NewResidence 實體
let jackHouse = NewResidence()
// 接著為其內型別為 [Room] 的陣列屬性加上值
jackHouse.rooms.append(Room(name: "廚房"))
jackHouse.rooms.append(Room(name: "浴室"))
// 最後將其設置為 jack.residence
jack.residence = jackHouse
// 這時再存取 即會有值 這邊會印出：第一個房間名稱為 廚房
if let firstRoomName = jack.residence?[0].name {
print("第一個房間名稱為 \(firstRoomName)")
} else {
print("無法取得第一個房間的名稱")
}
Hint
- 如果可選鏈中，下標的值為一個可選值，記得要將問號
?放在中括號[]的前面而不是後面(像是前述程式中的jack.residence?[0])。可選鏈的問號一定是緊接在可選表達式的後面。
存取可選型別的下標
這邊以一個字典Dictionary型別的變數做示範，可選鏈的問號?必須放在下標的中括號[]後面來鏈接可選返回值，如下：
// 宣告一個字典的變數
var testScores = [
"Dave": [86, 82, 84],
"Bev": [79, 94, 81]
]
// 為下標設置新的值
testScores["Dave"]?[0] = 91
testScores["Bev"]?[0] += 1
// 因為沒有 Brian 這個鍵 會是 nil
// 所以指派值會失敗 底下這行不會有任何事情發生
testScores["Brian"]?[0] = 72
可選鏈的方法返回一個可選值
前面的例子說明可以使用可選鏈來存取可選型別的值，同樣地，也可以使用可選鏈來呼叫一個會返回可選型別的值的方法，如果需要的話仍然可以對該返回值繼續進行鏈接，如下：
john.someProperty?.someMethod()?.hasPrefix("The")
Hint
- 可選鏈的問號
?是放在方法的小括號()後面，因為可選值是someMethod()方法的返回值，而不是someMethod()方法本身。
範例
本節範例程式碼放在 ch2/optional-chaining.playground