你要知道的@property都在這里

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本文大綱

• Apple Adopting Modern Objective-C翻譯
• @property基本用法
• @property修飾符詳解
• @property進(jìn)階話題: 深入代碼理解

Apple在Adopting Modern Objective-C一文中介紹了現(xiàn)代化OC的寫法初婆，其中就介紹盡量使用@property定義類的屬性蓬坡，先來看看蘋果是怎么介紹property的。

Apple Official Property Introduction

Objective-C的屬性(property)是通過用@property定義的公有或私有的方法磅叛。例如:
@property(readonly, getter=isBlue) BOOL blue;

屬性捕獲了對(duì)象的狀態(tài)屑咳。它們反映了對(duì)象的固有屬性(intrinsic attributes)以及對(duì)象與其他對(duì)象之間的關(guān)系。屬性（property）提供了一種安全弊琴、便捷的方式來與這些屬性(attribute)交互兆龙，而不需要手動(dòng)編寫一系列的訪問方法，如果需要的話可以自定義getter和setter方法來覆蓋編譯器自動(dòng)生成的相關(guān)方法敲董。

盡量多的使用屬性（property）而不是實(shí)例變量（attribute）因?yàn)閷傩裕╬roperty）相比實(shí)例變量有很多的好處:

• 自動(dòng)合成getter和setter方法紫皇。當(dāng)聲明一個(gè)屬性(property)的時(shí)候編譯器默認(rèn)情況下會(huì)自動(dòng)生成相關(guān)的getter和setter方法
• 更好的聲明一組方法。因?yàn)樵L問方法的命名約定腋寨，可以很清晰的看出getter和setter的用處聪铺。
• 屬性(property)關(guān)鍵詞能夠傳遞出相關(guān)行為的額外信息。屬性提供了一些可能會(huì)使用的特性來進(jìn)行聲明萄窜，包括assign(vscopy),weak,strong,atomic(vsnonatomic),readwrite,readonly等铃剔。

屬性方法遵守一個(gè)簡(jiǎn)單的命名約定。getter的名字與屬性名相同(如:屬性名為date則getter的名字也為date)查刻，setter的名字則是屬性名字加上set前綴并采用駝峰命名規(guī)則(如:屬性名為date則setter的名字為setDate)键兜。布爾類型的屬性還可以定義一個(gè)以is開頭的getter方法，如：

@property (readonly, getter=isBlue) BOOL blue;

如果按照上面的方法聲明則以下所有訪問方式都正確:

if (color.blue) {}
if (color.isBlue) {}
if ([color isBlue]) {}

當(dāng)決定什么東西可以作為一個(gè)屬性的時(shí)候赖阻，需要注意以下這些不屬于屬性:

• init方法
• copy和mutableCopy方法
• 類工廠方法
• 開啟某項(xiàng)操作并返回一個(gè)BOOL結(jié)果的方法
• 明確的改變了一個(gè)getter的內(nèi)部狀態(tài)的副作用方法

除此之外蝶押，在你的代碼中使用屬性特性的時(shí)候請(qǐng)考慮以下規(guī)則:

• 一個(gè)可讀寫(read/write)的屬性有兩個(gè)訪問方法。setter方法是有一個(gè)參數(shù)的無返回值方法火欧，getter方法是沒有參數(shù)的且有一個(gè)返回值的方法棋电，返回值類型與屬性聲明的類型一致茎截。如果將這組方法轉(zhuǎn)換成一個(gè)屬性，就可以用readwrite關(guān)鍵字來標(biāo)記它(默認(rèn)即為readwrite可不寫)赶盔。
• 一個(gè)只讀(read-only)的屬性只有一個(gè)訪問方法企锌。即getter方法，它不接受任何參數(shù)于未，并且返回一個(gè)值撕攒。如果將這個(gè)方法轉(zhuǎn)換成一個(gè)屬性，就可以用readonly關(guān)鍵字標(biāo)記它烘浦。
• getter方法應(yīng)當(dāng)是冪等(idempotent)的(如果一個(gè)getter方法被調(diào)用兩次抖坪，那么第二次調(diào)用時(shí)返回的結(jié)果應(yīng)該和第一調(diào)用時(shí)返回的結(jié)果相同)。然而闷叉，如果一個(gè)getter方法每次調(diào)用時(shí)擦俐，是被用于計(jì)算結(jié)果，這是可以接受的握侧。

如何適配

識(shí)別出一組可以被轉(zhuǎn)換成一個(gè)屬性的方法蚯瞧，如這些方法：

- (NSColor *)backgroundColor;
- (void)setBackgroundColor:(NSColor *)color;

用@property語(yǔ)法和適當(dāng)?shù)年P(guān)鍵字將它們定義成一個(gè)屬性：

@property (copy) NSColor *backgroundColor;

有關(guān)屬性關(guān)鍵詞和其他注意事項(xiàng)，可以閱讀Encapsulating Data品擎。
或者埋合，你也可以使用Xcode中的modern Objective-C轉(zhuǎn)換器來自動(dòng)轉(zhuǎn)換你的代碼。參考Refactoring Your Code Using Xcode萄传。

@property基本用法

手工創(chuàng)建getter與setter

@interface Person : NSObject
{
    NSString *_name;
    NSUInteger _age;
}

- (void)setName:(NSString*)name;
- (NSString*)name;
- (void)setAge:(NSUInteger)age;
- (NSUInteger)age;

@end

@implementation Person

- (void)setName:(NSString*)name {
    _name = [name copy];
}

- (NSString*)name {
    return _name;
}

- (void)setAge:(NSUInteger)age {
    _age = age;
}

- (NSUInteger)age {
    return _age;
}

@end

上述代碼就是手動(dòng)創(chuàng)建變量的getter和setter的實(shí)現(xiàn)甚颂，getter和setter本質(zhì)就是符合一定命名規(guī)范(前文Apple Official Property Introduction有講解)的實(shí)例方法。

具體使用方法如下

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Person *p = [[Person alloc] init];
        //函數(shù)調(diào)用name的setter
        [p setName:@"Jiaming Chen"];
        //函數(shù)調(diào)用age的setter
        [p setAge:22];
        //函數(shù)調(diào)用name和age的getter盲再，輸出 Jiaming Chen 22
        NSLog(@"%@ %ld", [p name], [p age]);
    }
    return 0;
}

通過調(diào)用方式可以看出西设，setter和getter本質(zhì)就是實(shí)例方法瓣铣，可以通過函數(shù)調(diào)用的方式來使用答朋。
為了方便使用，Objective-C允許使用點(diǎn)語(yǔ)法來訪問getter和setter棠笑。

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Person *p = [[Person alloc] init];
        //使用點(diǎn)語(yǔ)法訪問name的setter
        p.name = @"Jiaming Chen";
        //使用點(diǎn)語(yǔ)法訪問age的setter
        p.age = 22;
        //使用點(diǎn)語(yǔ)法訪問name和age的getter梦碗，輸出 Jiaming Chen 22
        NSLog(@"%@ %ld", p.name, p.age);
    }
    return 0;
}

使用點(diǎn)語(yǔ)法訪問的方式本質(zhì)還是調(diào)用了我們手動(dòng)創(chuàng)建的setter和getter。
當(dāng)有很多變量需要設(shè)置時(shí)蓖救，這樣手工創(chuàng)建setter和getter的方式難免很繁瑣洪规，因此合成存取方法就誕生了。

合成存取方法

@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString* name;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger age;

@end

@implementation Person

@synthesize name = _name;
@synthesize age = _age;

@end

在聲明一個(gè)屬性（property）的時(shí)候盡量使用Foundation框架的數(shù)據(jù)類型循捺，如整形使用NSInteger或NSUInteger表示斩例，時(shí)間間隔的浮點(diǎn)類型使用NSTimeInterval表示，這樣代碼數(shù)據(jù)類型更統(tǒng)一从橘。

上面的代碼使用@property聲明兩個(gè)屬性name和age并為其設(shè)置了一些指示符(nonatomic,copy,assign等念赶，下文會(huì)詳細(xì)介紹)础钠。
@synthesize表示為這兩個(gè)屬性自動(dòng)生成名為_name和_age的底層實(shí)例變量，并自動(dòng)生成相關(guān)的getter和setter也可以不寫編譯器默認(rèn)會(huì)自動(dòng)生成'_屬性名'的實(shí)例變量以及相關(guān)的getter和setter叉谜。
這里所說的編譯器自動(dòng)生成的實(shí)例變量就如同我們?cè)谏衔闹惺謩?dòng)創(chuàng)建setter和getter時(shí)聲明的變量_name和_age旗吁。也就是說編譯器會(huì)在編譯時(shí)會(huì)自動(dòng)生成并使用_name和_age這兩個(gè)變量來存儲(chǔ)這兩個(gè)屬性，跟name和age沒什么關(guān)系了停局，只是我們?cè)谏蠈邮褂眠@兩個(gè)屬性的時(shí)候可以用name和age的點(diǎn)語(yǔ)法來訪問getter和setter很钓。如果不想使用這兩個(gè)名字用于底層的存儲(chǔ)也可以任意命名，但最好按照官方的命名原則來命名董栽。

也可以自定義getter和setter方法來覆蓋編譯器默認(rèn)生成的方法码倦，就如同手動(dòng)創(chuàng)建getter和setter一樣。

@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString* name;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger age;

@end

@implementation Person

//編譯器會(huì)幫我們自動(dòng)生成_name和_age這兩個(gè)實(shí)例變量锭碳，下面代碼就可以正常使用這兩個(gè)變量了
@synthesize name = _name;
@synthesize age = _age;

- (void)setName:(NSString*)name {
    //必須使用_name來賦值叹洲，使用self.name來設(shè)置值時(shí)編譯器會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)為調(diào)用該函數(shù)，會(huì)導(dǎo)致無限遞歸
    //使用_name則是直接訪問底層的存儲(chǔ)屬性工禾，不會(huì)調(diào)用該方法來賦值
    //這里使用copy是為了防止NSMutableString多態(tài)
    _name = [name copy];
}

- (NSString*)name {
    //必須使用_name來訪問屬性值运提，使用self.name來訪問值時(shí)編譯器會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)為調(diào)用該函數(shù)，會(huì)造成無限遞歸
    return _name;
}

@end

使用自定義的getter和setter一般是用來實(shí)現(xiàn)懶加載(lazy load)闻葵，在很多情況下很常用民泵，比如:創(chuàng)建一個(gè)比較大的而又不一定會(huì)使用的對(duì)象，可以按照如下方法編寫槽畔。

@property (nonatomic, strong) CustomObject *customObject;

@synthesize customObject = _customObject;

- (CustomObject*) customObject {
    if (_customObject == nil) {
        //初始化操作栈妆，會(huì)調(diào)用setter方法
        self.customObject = [[CustomObject alloc] init];
        //如果按照如下方法編寫不會(huì)調(diào)用setter方法，如果自定義setter方法需要完成一些事情建議使用self.customObject的方式來設(shè)置
        //_customObject = [[CustomObject alloc] init];
    }
    return _customObject;
}

@property指示符

在聲明屬性的時(shí)候一般會(huì)帶上幾個(gè)指示符厢钧，常用指示符有

• atomic nonatomic
• readwrite readonly
• assign
• strong
• weak
• copy
• unsafe_unretained
• retain

還可以設(shè)置getter和setter對(duì)其重命名鳞尔，這里不再贅述。

atomic/nonatomic

指定合成存取方法是否為原子操作早直，可以理解為是否線程安全寥假，但在iOS上即時(shí)使用atomic也不一定是線程安全的，要保證線程安全需要使用鎖機(jī)制霞扬，超過本文的講解范圍糕韧，可以自行查閱。
可以發(fā)現(xiàn)幾乎所有代碼的屬性設(shè)置都會(huì)使用nonatomic喻圃，這樣能夠提高訪問性能萤彩，在iOS中使用鎖機(jī)制的開銷較大，會(huì)損耗性能斧拍。

readwrite/readonly

readwrite是編譯器的默認(rèn)選項(xiàng)雀扶，表示自動(dòng)生成getter和setter，如果需要getter和setter不寫即可肆汹。
readonly表示只合成getter而不合成setter愚墓。

assign窍侧、weak、unsafe_unretained

assign表示對(duì)屬性只進(jìn)行簡(jiǎn)單的賦值操作转绷，不更改所賦的新值的引用計(jì)數(shù)伟件，也不改變舊值的引用計(jì)數(shù)，常用于標(biāo)量類型议经，如NSInteger斧账，NSUInteger，CGFloat煞肾，NSTimeInterval等咧织。
assign也可以修飾對(duì)象如NSString等類型對(duì)象，上面說過使用assign修飾不會(huì)更改所賦的新值的引用計(jì)數(shù)籍救，也不改變舊值的引用計(jì)數(shù)习绢，如果當(dāng)所賦的新值引用計(jì)數(shù)為0對(duì)象被銷毀時(shí)屬性并不知道，編譯器不會(huì)將該屬性置為nil蝙昙，指針仍舊指向之前被銷毀的內(nèi)存闪萄，這時(shí)訪問該屬性會(huì)產(chǎn)生野指針錯(cuò)誤并崩潰，因此使用assign修飾的類型一定要為標(biāo)量類型奇颠。

@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, assign) NSString* name;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger age;

@end

@implementation Person

@synthesize name = _name;
@synthesize age = _age;

@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Person *p = [[Person alloc] init];
        //這里使用NSMutableString而不使用NSString是因?yàn)镹SString會(huì)緩存字符串败去，后面置空的時(shí)候?qū)嶋H沒有被銷毀
        NSMutableString *s = [[NSMutableString alloc] initWithString:@"Jiaming Chen"];
        //設(shè)置p.name不會(huì)增加s的引用計(jì)數(shù)，只是單純將s指向的地址賦給p.name
        p.name = s;
        //輸出兩個(gè)變量的內(nèi)存地址烈拒，可以看出是一致的
        NSLog(@"%p %p", p.name, s);
        //這里可以正常訪問name
        NSLog(@"%@ %ld", p.name, p.age);
        //將上述字符串置空圆裕，引用計(jì)數(shù)為0，對(duì)象被銷毀
        s = nil;
        //查看其地址時(shí)仍然可以訪問到荆几，表示其仍然指向那一塊內(nèi)存
        NSLog(@"%p", p.name);
        //訪問內(nèi)容時(shí)發(fā)生野指針錯(cuò)誤吓妆，程序崩潰。因?yàn)閷?duì)象已經(jīng)被銷毀
        NSLog(@"%@ %ld", p.name, p.age);
    }
    return 0;
}

使用weak修飾的時(shí)候同樣不會(huì)增加所賦的新值的引用計(jì)數(shù)吨铸，也不減少舊值的引用計(jì)數(shù)行拢，但當(dāng)該值被銷毀時(shí)，weak修飾的屬性會(huì)被自動(dòng)賦值為nil焊傅，這樣就可以避免野指針錯(cuò)誤剂陡。

使用unsafe_unretained修飾時(shí)效果與assign相同狈涮，不會(huì)增加引用計(jì)數(shù)狐胎，當(dāng)所賦的值被銷毀時(shí)不會(huì)被置為nil可能會(huì)發(fā)生野指針錯(cuò)誤。unsafe_unretained與assign的區(qū)別在于歌馍，unsafe_unretained只能修飾對(duì)象握巢，不能修飾標(biāo)量類型，而assign兩者均可修飾松却。

為了防止多態(tài)的影響暴浦，對(duì)NSString進(jìn)行修飾時(shí)一般使用copy溅话。

下文會(huì)對(duì)weak、unsafe_unretained和copy進(jìn)行詳細(xì)介紹歌焦。

strong飞几、weak

strong表示屬性對(duì)所賦的值持有強(qiáng)引用表示一種“擁有關(guān)系”(owning relationship)，會(huì)先保留新值即增加新值的引用計(jì)數(shù)独撇，然后再釋放舊值即減少舊值的引用計(jì)數(shù)屑墨。只能修飾對(duì)象。如果對(duì)一些對(duì)象需要保持強(qiáng)引用則使用strong纷铣。

weak表示對(duì)所賦的值對(duì)象持有弱引用表示一種“非擁有關(guān)系”(nonowning relationship)卵史，對(duì)新值不會(huì)增加引用計(jì)數(shù)，也不會(huì)減少舊值的引用計(jì)數(shù)搜立。所賦的值在引用計(jì)數(shù)為0被銷毀后以躯，weak修飾的屬性會(huì)被自動(dòng)置為nil能夠有效防止野指針錯(cuò)誤。
weak常用在修飾delegate等防止循環(huán)引用的場(chǎng)景啄踊。

copy

copy修飾的屬性會(huì)在內(nèi)存里拷貝一份對(duì)象忧设，兩個(gè)指針指向不同的內(nèi)存地址。
一般用來修飾有對(duì)應(yīng)可變類型子類的對(duì)象颠通。
如：NSString/NSMutableString,NSArray/NSMutableArray,NSDictionary/NSMutableDictionary等见转。
為確保這些不可變對(duì)象因?yàn)榭勺冏宇悓?duì)象影響，需要copy一份備份蒜哀，如果不使用copy修飾斩箫，使用strong或assign等修飾則會(huì)因?yàn)槎鄳B(tài)導(dǎo)致屬性值被修改。
這里的copy還牽扯到NSCopying和NSMutableCopying協(xié)議撵儿，在下文會(huì)有簡(jiǎn)要介紹乘客。

@interface Person : NSObject

//使用strong修飾NSString
@property (nonatomic, strong) NSString* name;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger age;

@end

@implementation Person

@synthesize name = _name;
@synthesize age = _age;

@end


int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Person *p = [[Person alloc] init];
        NSMutableString *s = [[NSMutableString alloc] initWithString:@"Jiaming Chen"];
        //將可變字符串賦值給p.name
        p.name = s;
        //輸出的地址和內(nèi)容均一致
        NSLog(@"%p %p %@ %@", p.name, s, p.name, s);
        //修改可變字符串s
        [s appendString:@" is a good guy"];
        //再次輸出p.name被影響
        NSLog(@"%p %p %@ %@", p.name, s, p.name, s);
    }
    return 0;
}

copy還被用來修飾block，在ARC環(huán)境下編譯器默認(rèn)會(huì)用copy修飾淀歇， 一般情況下在block需要捕獲外界數(shù)據(jù)時(shí)該block就會(huì)被分配在堆區(qū)易核，但在MRC環(huán)境下由于手動(dòng)管理引用計(jì)數(shù)，block一般被分配在棧區(qū)浪默，需要copy到堆區(qū)來防止野指針錯(cuò)誤牡直。由于牽扯block相關(guān)知識(shí)，有興趣可以看博客另一篇文章iOS block探究(二): 深入理解

對(duì)于可變對(duì)象類型纳决，如NSMutableString碰逸、NSMutableArray等則不可以使用copy修飾，因?yàn)?code>Foundation框架提供的這些類都實(shí)現(xiàn)了NSCopying協(xié)議阔加，使用copy方法返回的都是不可變對(duì)象饵史，如果使用copy修飾符在對(duì)可變對(duì)象賦值時(shí)則會(huì)獲取一個(gè)不可變對(duì)象，接下來如果對(duì)這個(gè)對(duì)象進(jìn)行可變對(duì)象的操作則會(huì)產(chǎn)生異常，因?yàn)?code>OC沒有提供mutableCopy修飾符胳喷，對(duì)于可變對(duì)象使用strong修飾符即可湃番。具體栗子如下:

@interface Person : NSObject

//使用copy修飾NSMutableString
@property (nonatomic, copy) NSMutableString* name;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger age;

@end

@implementation Person

@synthesize name = _name;
@synthesize age = _age;

@end


int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Person *p = [[Person alloc] init];
        NSMutableString *s = [[NSMutableString alloc] initWithString:@"Jiaming Chen"];
        //將可變字符串賦值給p.name
        p.name = s;
        //輸出的地址不一致，內(nèi)容一致
        NSLog(@"%p %p %@ %@", p.name, s, p.name, s);
        //修改p.name吭露，此時(shí)拋出異常
        [p.name appendString:@" is a good guy."];
    }
    return 0;
}

上面的栗子使用copy修飾可變對(duì)象吠撮，在進(jìn)行賦值的時(shí)候會(huì)通過copy方法獲取一個(gè)不可變對(duì)象，因此p.name的地址和s的地址不同讲竿，而p.name運(yùn)行時(shí)類型為NSString纬向，調(diào)用appendString:方法會(huì)拋出異常。

所以戴卜，針對(duì)不可變對(duì)象使用copy修飾逾条，針對(duì)可變對(duì)象使用strong修飾。

unsafe_unretained

使用unsafe_unretained修飾時(shí)效果與assign相同投剥，不會(huì)增加新值的引用計(jì)數(shù)师脂，也不會(huì)減少舊值的引用計(jì)數(shù)(unretained)當(dāng)所賦的值被銷毀時(shí)不會(huì)被置為nil可能會(huì)發(fā)生野指針錯(cuò)誤(unsafe)。unsafe_unretained與assign的區(qū)別在于江锨，unsafe_unretained只能修飾對(duì)象吃警，不能修飾標(biāo)量類型，而assign兩者均可修飾啄育。

retain

在ARC環(huán)境下使用較少酌心，在MRC下使用效果與strong一致。

copy的題外話

有時(shí)候我們需要copy一個(gè)對(duì)象挑豌，或是mutableCopy一個(gè)對(duì)象安券，這時(shí)需要遵守NSCopying和NSMutableCopying協(xié)議，來實(shí)現(xiàn)copyWithZone:和mutableCopyWithZone:兩個(gè)方法氓英，而不是重寫copy和mutableCopy兩個(gè)方法侯勉。
Foundation框架中的很多數(shù)據(jù)類型已經(jīng)幫我們實(shí)現(xiàn)了上述兩個(gè)方法，因此我們可以使用copy方法和mutableCopy方法來復(fù)制一個(gè)對(duì)象铝阐，兩者的區(qū)別在于copy的返回值仍未不可變對(duì)象址貌，mutableCopy的返回值為可變對(duì)象。

由上述表格可以看出挟憔，對(duì)于不可變類型钟些，使用copy方法時(shí)是淺拷貝烟号，只拷貝指針，因?yàn)閮?nèi)容是不會(huì)變化的政恍。使用mutableCopy時(shí)由于返回可變對(duì)象因此需要一份拷貝汪拥，供其他對(duì)象使用。對(duì)于可變類型篙耗，不管是copy還是mutableCopy均會(huì)進(jìn)行深拷貝迫筑，所指向指針不同。

前文介紹copy修飾符的時(shí)候講過宗弯，在修飾NSString這樣的不可變對(duì)象的時(shí)候使用copy修飾脯燃，但其實(shí)當(dāng)給對(duì)象賦一個(gè)NSString時(shí)仍舊只復(fù)制了指針而不是拷貝內(nèi)容，原因同上蒙保。

@interface Person : NSObject

//使用copy修飾
@property (nonatomic, copy) NSString* name;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger age;

@end

@implementation Person

@synthesize name = _name;
@synthesize age = _age;

@end


int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Person *p = [[Person alloc] init];
        NSString *s = @"Jiaming Chen";
        p.name = s;
        //p.name的地址與s地址相同辕棚，不可變對(duì)象copy是淺拷貝
        NSLog(@"%p %p %@ %@", p.name, s, p.name, s);
    }
    return 0;
}

@property進(jìn)階:深入理解

由于篇幅有限，本文只用于介紹property基本用法邓厕，博客另一篇文章會(huì)深入講解property的實(shí)現(xiàn)機(jī)制逝嚎，有興趣可自行查閱iOS @property探究(二): 深入理解

備注

由于作者水平有限，難免出現(xiàn)紕漏详恼，如有問題還請(qǐng)不吝賜教补君。