從Swift 到 OC 第二天， 屬性 @property 的特性(attribute)

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在尋找相關資料時，看到“簡書”有一篇非常好的文章，在這邊分享。
資料來源：https://www.jianshu.com/p/035977d1ba89
先看一張圖：

為什麼要有@property?

在2006年的WWDC大會上，蘋果發布了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)。

在沒有 @property 的時代

那麼，為什麼還要如此麻煩地聲明和實現setter和getter呢？主要基於三個原因(參考: Please explain Getter and Setters in Objective C )：

• 可以在getter和setter中添加額外的代碼，實現特定的目的。比如賦值前(set)需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，可以在在getter和setter中進行內存管理。

因此，寫getter和setter，可算是Objective-C中「約定俗成」的做法了。（Swift有類似的「Computed Properties/計算屬性」）

所以，在沒有Objective-C2.0的@property之前，我們幾乎需要為所有的實例變量，手動寫getter和setter——聽听就覺得很可怕，對不對？

Objective-C2.0之後:

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

它幫我們自動生成getter和setter (聲明方法，並實現方法。當然，這部分代碼並不會出現在你的項目中，是隱藏起來的)。

不過，@property的寫法，也經過數次變遷(新舊寫法混在一起，就更讓人困惑了)：

• 最開始，需要作3件事情：

1. 在.h文件，我們用@property聲明了屬性——這只是幫我們在聲明了getter和setter；
2. 還需要手動聲明實例變量(和Objective-C2.0之前一樣)
3. 然後在.m文件，還要用@synthesize自動合成getter和setter的實現。

• 後來，不需要為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。比如@property (copy, nonatomic) NSString *name;之後，就可以直接使用_name這個變量了。
• 再後來(Xcode4.5開始)，@synthesize也不需要了。一個@property搞定。
  所以，現在我們寫@property聲明屬性，其實是做了三件事

.h: 聲明了getter和setter方法；
.h: 聲明了實例變量(默認:下劃線+屬性名)；
.m: 實現了getter和setter方法。
這就是@property為我們所做的事情。

知道它為我們做了什麼，自然也就能回答：「為什麼要有@property？」這個問題了。

@property 後面的括號又是怎麼回事？

@property (copy, nonatomic) NSString *name;

這種寫法，大家肯定都寫過，不過，後面跟著的這個括號又是什麼玩意兒呢？

官方把括號裡面的東西，叫做「attribute/特性」。

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

@property () NSString *name;// 或者@property NSString *name;
@property (atomic, strong, readwrite) NSString *name;

因為attribute主要有三種類型(實際上最多可以寫6個特性，後面詳述)，每種類型都有默認值。如果什麼都不寫，系統就會取用默認值（看看，蘋果良苦用心，偷偷幫我們做了那麼多事情）。

如上所述，attributes有三種類型：

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，在一定程度上可以保證線程安全，「atomic的作用只是給getter和setter加了個鎖」。也就是說，有線程在訪問setter，其他線程只能等待完成後才能訪問。

它能保證：即使多個線程「同時」訪問這個變量，atomic會讓你得到一個有意義的值(valid value)。但是不能保證你獲得的是哪個值（有可能是被其他線程修改過的值，也有可能是沒有修改過的值）。

• nonatomic
  而用nonatomic，則不保證你獲得的是有效值，如果像上面所述，讀、寫兩個線程同時訪問變量，有可能會給出一個無意義的垃圾值。

這樣對比，atomic就顯得比較雞肋了，因為它並不能完全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進行加鎖操作，我驗證過，在某個小項目中將所有的nonatomic刪除，內存佔用平均升高1M左右)。

所以，你會見到，幾乎所有情況，我們都用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」，還是「讀寫」皆可。

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

3.Storage(內存管理特性)(管理對象的生命週期的)

最常用到strong、weak、assign、copy 4個attributes。（還有一個retain，不怎麼用了）

• strong (默認值)
  ARC新增的特性。

表明你需要引用(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(非對像類型,如int, float, BOOL)，默認值並不是strong，strong只能用於對像類型。

• weak
  ARC新增的特性。

也會給你一個引用(reference/pointer)，指向對象。但是不會主張所有權(claim ownership)。也不會增加retain count。

如果對象A被銷毀，所有指向對象A的弱引用(weak reference)(用weak修飾的屬性)，都會自動設置為nil。

在delegate patterns中常用weak解決strong reference cycles(以前叫retain cycles)問題。

• copy
  為了說明copy，我們先舉個栗子：

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;

// 或者可以省略strong, 编译器默认取用strong
@property (strong, nonatomic) NSString *nameNonCopy;

在另一個類中，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"];

// 用赋值NSMutableString给NSString赋值
testClass1.nameCopy = nameString;
testClass1.nameNonCopy = nameString;
   
NSLog(@"修改nameString前, nameCopy: %@; nameNonCopy: %@", testClass1.nameCopy, testClass1.nameNonCopy);

[nameString appendString:@".Wong"];
   
NSLog(@"修改nameString后, nameCopy: %@; nameNonCopy: %@", testClass1.nameCopy, testClass1.nameNonCopy);

打印結果是：

修改nameString前, nameCopy: Antony; nameNonCopy: Antony
修改nameString后, nameCopy: Antony; nameNonCopy: Antony.Wong

我只是修改了nameString，為什麼testClass1.nameNonCopy的值沒改，它也跟著變了？

因為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指向的其實是同一個對象(同一塊內存)，nameString修改了值，自然影響到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中進行瞭如下操作：

- (void)setNameCopy:(NSString *)nameCopy {
    _nameCopy = [nameCopy copy];
}

大家了解copy的作用了吧，是為了防止屬性被意外修改的。那什麼時候要用到copy呢？

所有有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，右邊的值有可能是它們的可變版本。這樣就會出現屬性值被意外改變的可能。所以它們都應該用copy。

• 擴展

如果不用copy，而是在賦值前，調用copy方法，可以達到同樣的目的：

// 这时候也可以确保nameNonCopy不会被意外修改
testClass1.nameNonCopy = [nameString copy];

如果用copy修飾NSMutableString、NSMutableArray會發生什麼?

如果用copy修飾NSMutableString，在賦值的時候會報如下警告：

Incompatible pointer types assigning to 'NSMutableString *' from 'NSString *'

而如果用copy修飾NSMutableArray，則在調用addObject:時直接crash：

reason: '-[__NSArray0 addObject:]: unrecognized selector sent to instance 0x1700045c0'

如果理解了「copy特性，就是在setter中，進行了copy操作」，就很容易知道以上報錯的原因：屬性在賦值時，調用setter，已經將原本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，

它的作用和weak類似，唯一區別是：如果對象A被銷毀，所有指向這個對象A的assign屬性並不會自動設置為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。

因此，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，還沒有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，否則會引起困擾。

• retain

retain是以前非ARC時代的特性，在ARC下並不常用。

它是strong的同義詞，兩者功能一致。不知道為什麼還保留著，這對新手也會造成一定困擾。

所以，總結一下。

• 幾乎所有情況，都寫上nonatomic；
• 對外「只讀」的，寫上readonly
• 一般的對象屬性，寫上strong（用retain也可以，比較少用）
• 需要解決strong reference cycles問題的對象屬性，strong改為weak
• 有mutable(可變)版本的對象屬性，strong改為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種經常用到的特性類型，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，如果你要以new開頭命名一個屬性：@property (copy, nonatomic) NSString *newName;於是會默認生成一個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;

Nullability

• nullable：對象「可為空」
• nonnull：對象「不可為空」
• null_unspecified：「未指定」
• null_resettable：稍有點難理解，就是調用setter去reset屬性時，可以傳入nil，但是getter返回值，不為空。UIView下面的tintColor，就是null_resettable。這樣就保證，即使賦值為nil，也會返回一個非空的值。
  為了更好地和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。

如果設置為null_resettable，則要重寫setter或getter其中之一，自己做判斷，確保真正返回的值不是nil。否則報警告：Synthesized setter 'setName:' for null_resettable property 'name' does not handle nil

Nullability的寫法如下：

@property (copy, nullable) NSString *name;
@property (copy, readonly, nonnull) NSArray *allItems;
// 也可以将nullable, nonnull, null_unspecified, null_resettable三个修饰语前面加双下划线，用于修饰指针、参数、返回值等(null_resettable只能在属性括号中使用)
@property (copy, readonly) NSArray * __nonnull allItems;

Nullability的默認值：null_unspecified——未指定。如果某個屬性填寫了Nullability特性(比如寫了nonnull)，沒有填寫Nullability的屬性，會出現如下警告：

Pointer is missing a nullability type specifier (_Nonnull, _Nullable, or _Null_unspecified)

但是如果每個屬性都一一寫上，稍嫌麻煩。而因為大多數屬性是nonnull的，所以蘋果定義了兩個宏，NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN和NS_ASSUME_NONNULL_END(兩個宏之間，叫做Audited Regions )。

將所有屬性包在這兩個宏中，就無需寫nonnull修飾語了，只需要在「可為空」的屬性裡，寫上nullable即可：

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@interface AAPLList : NSObject <NSCoding, NSCopying>
// 只需要为「不可为空」的参数、属性、返回值加上修饰语nullable即可
- (nullable AAPLListItem *)itemWithName:(NSString *)name;
- (NSInteger)indexOfItem:(AAPLListItem *)item;

@property (copy, nullable) NSString *name;
@property (copy, readonly) NSArray *allItems;
// ...
@end
NS_ASSUME_NONNULL_END

所以！綜上所述，attribute最多可以寫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;

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，連括號都可以不要：

@property BOOL isOpen;

資料來源：https://www.jianshu.com/p/035977d1ba89