Objective-C的屬性(property)

歸納

如下：「attribute(s)」，「特性」是指同一事物(都指@property後面括號內的單詞)。

用Objective-C作過開發的朋友都知道，類裏面的屬性(能夠近似地理解爲類的變量)是用@property關鍵字定義的，而後@property後面的括號，會寫上若干「特性(attribute)」，後面跟數據類型、屬性名稱。如：

@property (copy, nonatomic) NSString *name;
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爲何要有@property？

要搞清楚「特性」，先搞清楚@property，爲何要有@property？

在2006年的WWDC大會上，蘋果發佈了Objective-C 2.0，其中就包括Properties這個新的語法，把原來的實例變量定義成Properties(屬性)。這個變化，和之前相比，有什麼變化呢？

Objective-C2.0以前:

沒有Properties以前，定義實例變量，是這樣的：

@interface Person : NSObject {
@public
    NSString *name;
@private
    int age;
}
@end
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而後在.h文件，聲明setter和getter方法(setter和getter統稱「accessors/存取器/訪問器」)，再在.m文件實現setter和getter，這樣就能夠封裝起來，供其餘類訪問(取值、賦值)了。

然而，即便不使用setter和getter，其餘類也能夠經過->來直接訪問，如：

personA->name = @"123";
NSLog(@"personA->name:%@", personA->name);
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爲何要getter和setter

那麼，爲何還要如此麻煩地聲明和實現setter和getter呢？主要基於三個緣由(參考:Please explain Getter and Setters in Objective C)：

• 能夠在getter和setter中添加額外的代碼，實現特定的目的。好比賦值前(set)須要實現一些特定的內部計算，或者更新狀態，緩存數據等等。
• KVC和KVO都是基於此實現的。
• 在非ARC時代，能夠在在getter和setter中進行內存管理。

所以，寫getter和setter，可算是Objective-C中「約定俗成」的作法了。（Swift有相似的「Computed Properties/計算屬性」）

因此，在沒有Objective-C2.0的@property以前，咱們幾乎須要爲全部的實例變量，手動寫getter和setter——聽聽就以爲很可怕，對不對？

Objective-C2.0以後:

慶幸的是，程序員都喜歡「偷懶」，因此就有了2006年Objective-C2.0中的新語法：Properties。

它幫咱們自動生成getter和setter(聲明方法，並實現方法。固然，這部分代碼並不會出如今你的項目中，是隱藏起來的)。

不過，@property的寫法，也通過數次變遷(新舊寫法混在一塊兒，就更讓人困惑了)：

• 最開始，須要做3件事情：
  • 在.h文件，咱們用@property聲明瞭屬性——這只是幫咱們在聲明瞭getter和setter；
  • 還須要手動聲明實例變量(和Objective-C2.0以前同樣)
  • 而後在.m文件，還要用@synthesize自動合成getter和setter的實現。
• 後來，不須要爲屬性聲明實例變量了，@synthesize會默認自動生成一個「下劃線+屬性名」的實例變量。好比@property (copy, nonatomic) NSString *name;以後，就能夠直接使用_name這個變量了。
• 再後來(Xcode4.5開始)，@synthesize也不須要了。一個@property搞定。

因此，如今咱們寫@property聲明屬性，實際上是作了三件事

• .h: 聲明瞭getter和setter方法；
• .h: 聲明瞭實例變量(默認:下劃線+屬性名)；
• .m: 實現了getter和setter方法。

這就是@property爲咱們所作的事情。

知道它爲咱們作了什麼，天然也就能回答：「爲何要有@property？」這個問題了。

@property後面的括號又是怎麼回事？

@property (copy, nonatomic) NSString *name;
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這種寫法，你們確定都寫過，不過，後面跟着的這個括號又是什麼玩意兒呢？

官方把括號裏面的東西，叫作「attribute/特性」。

先試一下，把括號裏的兩個單詞都刪掉，你會發現，還能正常工做。而事實上，如下兩種寫法，是等價的：

@property () NSString *name;// 或者@property NSString *name;
@property (atomic, strong, readwrite) NSString *name;
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由於attribute主要有三種類型(實際上最多能夠寫6個特性，後面詳述)，每種類型都有默認值。若是什麼都不寫，系統就會取用默認值（看看，蘋果良苦用心，偷偷幫咱們作了那麼多事情）。

如上所述，attributes有三種類型：

1.Atomicity(原子性)

比較簡單的一句話理解就是：是否給setter和getter加鎖(是否保證setter或者getter的每次訪問是完整性的)。

原子性，有atomic和nonatomic兩個值可選。默認值是atomic(也就是不寫的話，默認是atomic)。

• atomic(默認值)

使用atomic，在必定程度上能夠保證線程安全，「atomic的做用只是給getter和setter加了個鎖」。也就是說，有線程在訪問setter，其餘線程只能等待完成後才能訪問。

它能保證：即便多個線程「同時」訪問這個變量，atomic會讓你獲得一個有意義的值(valid value)。可是不能保證你得到的是哪一個值（有多是被其餘線程修改過的值，也有多是沒有修改過的值）。

• nonatomic

而用nonatomic，則不保證你得到的是有效值，若是像上面所述，讀、寫兩個線程同時訪問變量，有可能會給出一個無心義的垃圾值。

這樣對比，atomic就顯得比較雞肋了，由於它並不能徹底保證程序層面的線程安全，又有額外的性能耗費(要對getter和setter進行加鎖操做，我驗證過，在某個小項目中將全部的nonatomic刪除，內存佔用平均升高1M左右)。

因此，你會見到，幾乎全部狀況，咱們都用nonatomic。

2.Access(存取特性)

存取特性有readwrite(默認值)和readonly。

這個從名字看就很容易理解，定義了這個屬性是「只讀」，仍是「讀寫」皆可。

若是是readwrite，就是告訴編譯器，同時生成getter和setter。若是是readonly，只生成getter。

3.Storage(內存管理特性)(管理對象的生命週期的)

最經常使用到strong、weak、assign、copy4個attributes。（還有一個retain，不怎麼用了）

• strong (默認值)

ARC新增的特性。

代表你須要引用(持有)這個對象(reference to the object)，負責保持這個對象的生命週期。

注意，基本數據類型(非對象類型,如int, float, BOOL)，默認值並非strong，strong只能用於對象類型。

• weak

ARC新增的特性。

也會給你一個引用(reference/pointer)，指向對象。可是不會主張全部權(claim ownership)。也不會增長retain count。

若是對象A被銷燬，全部指向對象A的弱引用(weak reference)(用weak修飾的屬性)，都會自動設置爲nil。

在delegate patterns中經常使用weak解決strong reference cycles(之前叫retain cycles)問題。

• copy

爲了說明copy，咱們先舉個栗子：

我在某個類(class1)中聲明兩個字符串屬性，一個用copy，一個不用：

@property (copy, nonatomic) NSString *nameCopy;

// 或者能夠省略strong, 編譯器默認取用strong
@property (strong, nonatomic) NSString *nameNonCopy;
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在另外一個類中，用一個NSMutableString對這兩個屬性賦值並打印，再修改這個NSMutableString，再打印，看看會發生什麼：

Class1 *testClass1 = [[Class1 alloc] init];

NSMutableString *nameString = [NSMutableString  stringWithFormat:@"Antony"];

// 用賦值NSMutableString給NSString賦值
testClass1.nameCopy = nameString;
testClass1.nameNonCopy = nameString;
   
NSLog(@"修改nameString前, nameCopy: %@; nameNonCopy: %@", testClass1.nameCopy, testClass1.nameNonCopy);

[nameString appendString:@".Wong"];
   
NSLog(@"修改nameString後, nameCopy: %@; nameNonCopy: %@", testClass1.nameCopy, testClass1.nameNonCopy);
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打印結果是：

修改nameString前, nameCopy: Antony; nameNonCopy: Antony
修改nameString後, nameCopy: Antony; nameNonCopy: Antony.Wong
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我只是修改了nameString，爲何testClass1.nameNonCopy的值沒改，它也跟着變了？

由於strong特性，對對象進行引用計數加1，只是對指向對象的指針進行引用計數加1，這時候，nameString和testClass1.nameNonCopy指向的實際上是同一個對象(同一塊內存)，nameString修改了值，天然影響到testClass1.nameNonCopy。

而copy這個特性，會在賦值前，複製一個對象，testClass1.nameCopy指向了一個新對象，這時候nameString怎麼修改，也不關它啥事了。應用copy特性，系統應該是在setter中進行了以下操做：

- (void)setNameCopy:(NSString *)nameCopy {
    _nameCopy = [nameCopy copy];
}
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你們瞭解copy的做用了吧，是爲了防止屬性被意外修改的。那何時要用到copy呢？

全部有mutable(可變)版本的屬性類型，如NSString, NSArray, NSDictionary等等——他們都有可變的版本類型:NSMutableString, NSMutableArray, NSMutableDictionary。這些類型在屬性賦值時，右邊的值有多是它們的可變版本。

擴展

若是不用copy，而是在賦值前，調用copy方法，能夠達到一樣的目的：

// 這時候也能夠確保nameNonCopy不會被意外修改
testClass1.nameNonCopy = [nameString copy];
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若是用copy修飾NSMutableString、NSMutableArray會發生什麼?

若是用copy修飾NSMutableString，在賦值的時候會報以下警告：

Incompatible pointer types assigning to 'NSMutableString *' from 'NSString *'
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而若是用copy修飾NSMutableArray，則在調用addObject:時直接crash：

reason: '-[__NSArray0 addObject:]: unrecognized selector sent to instance 0x1700045c0'
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若是理解了「copy特性，就是在setter中，進行了copy操做」，就很容易知道以上報錯的緣由：屬性在賦值時，調用setter，已經將本來mutable的對象，copy成了immutable的對象(NSMutableString變成NSString，NSMutableArray變成NSArray)。

• assign

是非ARC時代的特性，

它的做用和weak相似，惟一區別是：若是對象A被銷燬，全部指向這個對象A的assign屬性並不會自動設置爲nil。這時候這些屬性就變成野指針，再訪問這些屬性，程序就會crash。

所以，在ARC下，assign就變成用於修飾基本數據類型(Primitive Type)，也就是非對象/非指針數據類型，如：int、BOOL、float等。

注意，在非ARC時代，尚未strong的時候。assign是默認值。ARC下，默認值變成strong了。這個要注意一下，不然會引發困擾。

• retain

retain是之前非ARC時代的特性，在ARC下並不經常使用。

它是strong的同義詞，二者功能一致。不知道爲何還保留着，這對新手也會形成必定困擾。

因此，總結一下。

• 幾乎全部狀況，都寫上nonatomic；
• 對外「只讀」的，寫上readonly
• 通常的對象屬性，寫上strong（用retain也能夠，比較少用）
• 須要解決strong reference cycles問題的對象屬性，strong改成weak
• 有mutable(可變)版本的對象屬性，strong改成copy
• 基本數據類型(int, float, BOOL)(非對象屬性)，用assign

4.擴展

其實，除了上面3種常常用到的特性類型，還有2種不太見到。

• getter= 和 setter=

按字面意思，很容易理解，就是重命名getter和setter方法。

Transitioning to ARC Release Notes中寫道：

You cannot give an accessor a name that begins with new. This in turn means that you can’t, for example, declare a property whose name begins with new unless you specify a different getter

存取方法不能以new開頭，若是你要以new開頭命名一個屬性：@property (copy, nonatomic) NSString *newName;因而會默認生成一個new開頭的getter方法：

這時候就會報錯：Property follows Cocoa naming convention for returning 'owned' objects。

解決辦法，就是用**getter=**重命名getter方法：

@property (copy, nonatomic, getter=theNewName) NSString *newName;
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• Nullability
  • nullable：對象「可爲空」
  • nonnull：對象「不可爲空」
  • null_unspecified：「未指定」
  • null_resettable：稍有點難理解，就是調用setter去reset屬性時，能夠傳入nil，可是getter返回值，不爲空。UIView下面的tintColor，就是null_resettable。這樣就保證，即便賦值爲nil，也會返回一個非空的值。

爲了更好地和Swift混編(配合Swift的optional類型)，在Xcode 6.3，Objective-C新增了一個語言特性，nullability。具體就是以上4個新特性。

若是設置爲null_resettable，則要重寫setter或getter其中之一，本身作判斷，確保真正返回的值不是nil。不然報警告：Synthesized setter 'setName:' for null_resettable property 'name' does not handle nil

Nullability的寫法以下：

@property (copy, nullable) NSString *name;
@property (copy, readonly, nonnull) NSArray *allItems;

// 也能夠將nullable, nonnull, null_unspecified, null_resettable三個修飾語前面加雙下劃線，用於修飾指針、參數、返回值等(null_resettable只能在屬性括號中使用)
@property (copy, readonly) NSArray * __nonnull allItems;
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Nullability的默認值：null_unspecified——未指定。若是某個屬性填寫了Nullability特性(好比寫了nonnull)，沒有填寫Nullability的屬性，會出現以下警告：

Pointer is missing a nullability type specifier (_Nonnull, _Nullable, or _Null_unspecified)
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可是若是每一個屬性都一一寫上，稍嫌麻煩。而由於大多數屬性是nonnull的，因此蘋果定義了兩個宏，NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN和NS_ASSUME_NONNULL_END(兩個宏之間，叫作Audited Regions)。

將全部屬性包在這兩個宏中，就無需寫nonnull修飾語了，只須要在「可爲空」的屬性裏，寫上nullable便可：

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@interface AAPLList : NSObject <NSCoding, NSCopying>
// 只須要爲「不可爲空」的參數、屬性、返回值加上修飾語nullable便可
- (nullable AAPLListItem *)itemWithName:(NSString *)name;
- (NSInteger)indexOfItem:(AAPLListItem *)item;

@property (copy, nullable) NSString *name;
@property (copy, readonly) NSArray *allItems;
// ...
@end
NS_ASSUME_NONNULL_END
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因此！綜上所述，attribute最多能夠寫6個進去：1.原子性、2.存取特性、3.內存管理特性、4.重命名getter、5.重命名setter，6.nullability：

@property (nonatomic, readonly, copy, getter=theNewTitle, setter=setTheNewTitle:, nullable) NSString *newTitle;
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不過，應該沒有誰閒得蛋疼會這樣寫的。

最短的寫法就是什麼都不寫，連括號均可以不要：

@property BOOL isOpen;
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GG

參考資料

www.jianshu.com/p/035977d1b…