第六条:理解“属性”概念

属性( property)是 Objecive-C的一项特性,用于封装对象中的数据。 Objective-C对象通常会把其所需要的数据保存为各种实例变量。
实例变量一般通过“存取方法”(acssmethod)来访问。其中,“获取方法”( getter)用于读取变量值,而“设置方法”(setter)用于写入变量值。

例如:
在描述个人信息的类中,也许会存放人名、生日、地址等内容。可以在类接口的 public区段中声明一些实例变量:

@interface EOCPerson : NSObject {
  @public
   NSString *_firstName;
   NSString *_lastName;
  @private
  NSString *_someInternalData;
}
@end

这种写法的问题是:对象布局在编译期就已经固定了。只要碰到访问 _firsTname变量的代码,编译器就把其替换为“偏移量”( offset),这个偏移量是“硬编码”( hardcode),表示该变量距离存放对象的内存区域的起始地址有多远。

@interface EOCPerson : NSObject {
  @public
    NSDate *_dateOfBirth;
    NSString *_firstName;
    NSString *_lastName;
  @private
   NSString *_someInternalData;
}
@end
image.png

解决办法:
应用程序二进制接口
Objective-C引入了“应用程序二进制接口”(Application Binary Interface,ABI)。
这种做法是,把实例变量当作一种存储偏移量所用的“特殊变量”,交由“类对象”保管。偏移量会在运行期查找,如果类的定义变了,那么存储的偏移量也就变了,这样的话,无论何时访问实例变量,总能使用正确的偏移量,甚至可以在运行期向类中新增实例变量。

总结:可以在“class-continuation分类”或实现文件中定义实例变量。所以,不一定要在接口把全部实例变量都声明好,可以将某些变量从接口的public区段里移走,以便保护与类实现有关的内部信息。

另外一种解决办法
尽量不要直接访问实例变量,而应该通过存取方法来做。但是,存取方法有着严格的命名规范,所以,Objective-C引入了属性@property语法,让编译器自动编写存取方法。当然,开发者也可以自己编写存取方法。

属性@property

属性(property),能够访问封装在对象里的数据。开发者可以把属性当做一种简称,其意思是说:编译器会自动编写一套存取方法,用以访问给定类型中具有给定名称的实例变量。

@interface EOCPerson : NSObject 
@property NSString *firstName;
@property NSString *lastName;
@end

//等同于

@interface EOCPerson : NSObject 
- (NSString*) firstName;
- (void)setFirstName : (NSString*)firstName;
- (NSString*)lastName;
- (void)setLastName : (NSString*)lastName;
@end
  • 访问属性,可以使用“点语法”,编译器会把“点语法”转换为对存取方法的调用,使用“点语法”的效果与直接调用存取方法相同。
  • 如果使用了属性的话,那么编译器就会自动编写访问这些属性所需的存取方法,还会自动向类添加适当类型的实例变量(在属性名称前面加“_”用作实例变量的名称),此过程叫做“自动合成”(autosynthesis)。

@synthesis语法
通过@synthesis语法可以直接指定实例变量的名字,但一般情况下无须修改默认的实例变量名。

@synthesis firstName = _myFirstName;

@dynamic语法
使用@dynamic关键字,它会告诉编译器:不要自动创建实现属性所用的实例变量,也不要为其创建存取方法。而且,在编译访问属性的代码时,即时编译器发现没有定义存取方法,也不会报错,它相信这些方法能在运行期找到。

@dynamic firstName, lastName;
属性特质

原子性
在默认情况下,由编译器所合成的方法会通过锁定机制确保其原子性( atomicity)。如果属性具备 nonatomic特质,则不使用同步锁。请注意,尽管没有名为“ atomic”的特质(如果某属性不具备 nonatomic特质,那它就是“原子的”( atomic)),但是仍然可以在属性特质中写明这一点,编译器不会报错。若是自己定义存取方法,那么就应该遵从与属性特质相符的原子性。

读写权限

  • readwrite(读写)特质的属性拥有“获取方法”(getter)与“设置方法”。若该属性由@ synthesize实现,则编译器会自动生成这两个方法方法。
  • readonly(只读)特质的属性仅拥有获取方法,只有当该属性由@ synthesize实现时,编译器才会为其合成获取方法。你可以用此特质把某个属性对外公开为只读属性,然后在“ class-continuation分类”中将其重新定义为读写属性。

内存管理语义
assign:设置方法”只会执行针对“纯量类型”( scalar type,例如 CGFloat或NSInteger等)的简单赋值操作。
strong:此特质表明该属性定义了一种“拥有关系”( owning relationship)。为这种属性设置新值时,设置方法会先保留新值,并释放旧值,然后再将新值设置上去。
weak:此特质表明该属性定义了一种“非拥有关系”( nonowning relationship)。为这种属性设置新值时,设置方法既不保留新值,也不释放旧值。此特质同 assign类似,然而在属性所指的对象遭到摧毁时,属性值也会清空( nil out)。
unsafe_unretained:此特质的语义和 assign相同,但是它适用于“对象类型"”( object type),该特质表达一种“非拥有关系”(“不保留”, unretained),当目标对象遭到摧毁时,属性值不会自动清空(“不安全”, unsafe,这一点与weak有区别。
copy:此特质所表达的所属关系与 strong类似。然而设置方法并不保留新值,而是将其“拷贝”(copy)。当属性类型为 NSString*时,经常用此特质来保护其封装性,因为传递给设置方法的新值有可能指向一个 NSMutableString类的实例。这个类是NSString的子类,表示一种可以修改其值的字符串,此时若是不拷贝字符串,那么设置完属性之后,字符串的值就可能会在对象不知情的情况下遭人更改。所以,这时就要拷贝一份“不可变”( immutable)的字符串,确保对象中的字符串值不会无意间变动。只要实现属性所用的对象是“可变的”( mutable),就应该在设置新属性值时拷贝一份。

方法名
  • getter= :指定“获取方法”的方法名。如果某属性是Boolean型,可以通过这个办法为其获取方法加上“is”前缀。
  • setter= :指定“设置方法”的方法名。这种用法不常见。

通过上述特质,可以微调由编译器所合成的存取方法。不过需要注意:若是自己来实现这些存取方法,那么应该保证其具备相关属性所声明的特质。
例如,如果将某个属性声明为copy,那么就应该在“设置方法”中拷贝相关对象,否则会误导该属性的使用者,而且,若是不遵从这一约定,还会令程序产生bug。

/* 头文件  */
@property (copy) NSString *firstName;
@property (copy) NSString *lastName;

- (id)initWithFirstName:(NSString *)firstName lastName:(NSString *)lastName;

/* 实现文件  */

- (id)initWithFirstName:(NSString *)firstName lastName:(NSString *)lastName{
    if (self = [super init]){
        // firstName有可能是NSMutableString*,该字符串的值可能会在对象不知情的情况下遭人修改。所以,要拷贝一份“不可变”的字符串,确保对象中的字符串值不会无意间变动。
        _firstName = [firstName copy]; 
        _lastName = [lastName copy];
    }
    return self;
}

尽量使用不可变的对象,也就是说,属性应该设为“只读”。用初始化方法设置好属性值之后,就不能再改变了。

@property (copy, readonly) NSString *firstName;
@property (copy, readonly) NSString *lastName;

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