iOS 修饰词详解

作者: 郡王丶千夜 | 来源:发表于2018-03-16 17:19 被阅读1154次

前言：

最近公司在扩招，做为公司仅有的唯一一个首席iOS开发工程师(手动滑稽)，我不得不硬着头皮上阵。

然后却发现很多人的水平和年限严重不符，公司招的人都是3年+以上经验的人，然而这些人中有一半连修饰词的作用也说的模棱两可，加上自己水平也不高，对以后的职业生涯产生了严重的危机感，遂决定以后每周希望能写一篇有价值的文章，与君共勉，今天就说说iOS常见的几个修饰词。

一、readOnly，readWrite

readOnly:

根据字面意思，大家都很容易知道是“只读”的意思，意味着只生成了getter方法，而没有生成setter方法，如果这时候调用setter方法，会报一个Assignment to readonly property错误

PS：这里顺便说一下self.和_的区别

self.就是调用property自动生成的getter和setter方法，而_则是直接去调用实例变量（property会自动生成一个实例变量，如果你重写了getter与setter方法，property自动生成的实例变量就无效了，需要手动去申明一个实例变量或者用@@synthesize）.

回到正题，那么这意味着我们就完全没办法去修改readOnly的属性了吗？不然，如果你尝试一下setValue:forKey:，你就会发现竟然改变成功了，amazing，让我们来看看代码：

@interface MyFirstClass : NSObject

@property (nonatomic, copy, readonly) NSString * string;

@end


#import "MyFirstClass.h"

@implementation MyFirstClass

- (instancetype) init{

    self = [super init];
    if (self) {
        _string = @"来改变我啊";
    }

    return self;
}

@end

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    MyFirstClass * class = [MyFirstClass new];
    NSLog(@"string === %@", class.string);
    [class setValue:@"改变了" forKey:NSStringFromSelector(@selector(string))];
    NSLog(@"string === %@", class.string);
}
Log如下：
2018-03-16 11:08:58.932303+0800 PropertyDesc[5681:445705] string === 来改变我啊
2018-03-16 11:08:58.932454+0800 PropertyDesc[5681:445705] string === 改变了

而如果这个时候在MyFirstClass里加入

@implementation MyFirstClass

- (instancetype) init{
    self = [super init];
    if (self) {
        _string = @"来改变我啊";
    }
    
    return self;
}

+ (BOOL) accessInstanceVariablesDirectly{
    return NO;
}

@end
在运行，boom，系统会报以下错误
2018-03-16 11:19:21.619747+0800 PropertyDesc[6016:478446] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSUnknownKeyException', reason: '[<MyFirstClass 0x6040000088f0> setValue:forUndefinedKey:]: this class is not key value coding-compliant for the key string.'

没有找到当前要赋值的属性，那么accessInstanceVariablesDirectly究竟是什么呢，我们打开苹果的官方文档找到Key-Value Coding Programming Guide

963476FC-4E02-4196-BA64-302E16F5E8AD.png
在这里可以看到，如果这个方法设为YES，访问器就会去寻找名称为_<key>, _is<Key>, <key>, or is<Key>的成员变量，如果为NO，就会跳到第6步，第6步就会报[valueForUndefinedKey:]错误。
总结：
readOnly并不能完全保证只读，我们可以通过KVC尝试去修改其值。
PS：有兴趣的小伙伴可以尝试去修改别人的SDK，包括苹果爸爸的

readWrite：

这个实在没什么可说的，默认的修饰词就是readWrite，代表可读可写

二、nonatomic、atomic

我们先看一下官方文档

苹果官网对两者的说法

atomic:

默认的属性修饰词，按官方文档上说即使从不同的线程通过getter或setter方法去访问属性也能完全的获取到或设置值，从这里也可以看出，atomic并不是线程安全的，因为atomic只能保证通过setter和getter方法能获取到一个完整的value，如果A线程在getter，B、C线程在setter，可能A获取到的值是BC执行之后的值，也可能是BC线程执行完之前的值，也可能是B C线程任何一个线程执行完的值。
因此atomic的伪代码大概如下：

- (void)setString:(NSString *)string{
    @synchronized(self) {
        if (_string != string) {
            [_string release];//MRC
            _string = [string copy];
        }
    }
}

- (NSString *) string{
    @synchronized(self) {
        return _ string;
    }
}

nonatomic:

相对而言，通过nonatomic修饰的属性，并没有做锁的操作，多线程同时进行setter/getter操作，并不能保证得到一个完整的value，所以相对atomic来说nonatomic修饰的属性访问速度更快，而且平时对线程安全我们更倾向于使用信号量、NSLock和synchronized去控制线程安全，他们都能保证代码块的原子性，所以几乎所有的属性都用nonatomic去修饰。

三、assign、weak与strong

assign:

一般来说，我们都用assign去修饰OC的基本数据类型，but why？
因为assign并不会使对象的引用计数加1，也就是说如果用assign去修饰一个对象，这个对象会立即被释放，重要的是assgin在被释放的时候是不会自动置为nil，还是保留对象的指针地址，会形成野指针，这个时候向其发送消息就会崩溃，简单实验的代码如下：

@interface MySecondClass : NSObject

@property (nonatomic, assign) NSMutableArray * array;

@end

- (void) testMethodTwo{
    MySecondClass * class = [[MySecondClass alloc] init];
    self.secondClass = class;
    self.secondClass.array = [NSMutableArray array];
    [self.secondClass.array addObject:@(0)];
}

在运行到最后一步的时候程序会崩溃报EXC_BAD_ACCESS的错误，如果打断点的话会发现在执行到这步的时候array还是有地址的。

weak:

如果把上面的代码
@property (nonatomic, assign) NSMutableArray * array;换成
@property (nonatomic, weak) NSMutableArray * array;

这个时候程序并不会崩溃，如果你打个断点的话会发现array被自动置为nil，而OC的特性使得像nil发送消息并不会崩溃，这就是weak和assgin最大的区别，此外weak必须用于修饰对象，这和他自动置为nil相关，如果强行使用weak修饰基本数据类型，编译器会报一个大大的红色错误！

strong:

strong的作用和assign和weak恰恰相反，strong也是属性默认的修饰词，代表着被修饰的对象引用计数+1

如果把上面的代码
@property (nonatomic, assign) NSMutableArray * array;换成
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray * array;

self.secondClass.array = [NSMutableArray array];

最后一句代码可以解释为[NSMutableArray array]创造了一个对象A，此时A的引用计数为1，self.secondClass.array做为对象B，把A赋值给B的时候，A的引用计数加1，此时A的引用计数为2，B指向了A，然后编译器会自动对A进行释放操作(因为是局部变量)，A的引用计数-1。在拥有B的对象不释放的时候，A的引用计数永远不可能为0，除非你手动释放或者把B指向一个新的对象，这样A永远不会被释放，这就是所谓的强引用。

四、copy与mutableCopy

苹果官网对对象拷贝的说法

在说copy与mutableCopy之前我们先看看官方文档对深拷贝与浅拷贝的阐释，如下

深拷贝：

对象拷贝 - 重新申请一片内存保留这个对象，与原对象之间没有半点关系。

浅拷贝：

指针拷贝 - 实际上相当于引用计数+1，被拷贝的和拷贝的引用同一个对象。
接下来我们分两个方面做测试：

1.对非集合类对象的copy操作，以NSString为例

对immutableObject做copy操作

    NSString * string = [NSString stringWithFormat:@"1"];
    NSString * copyString = [string copy];
    NSString * mutableCopyString = [string mutableCopy];
    NSLog(@"string:%p", string);
    NSLog(@"copyString:%p", copyString);
    NSLog(@"mutableCopyString:%p", mutableCopyString);

Log如下：

2018-03-19 15:51:38.785253+0800 PropertyDesc[10283:759804] string:0xa000000000000311
2018-03-19 15:51:38.785435+0800 PropertyDesc[10283:759804] copyString:0xa000000000000311
2018-03-19 15:51:38.785518+0800 PropertyDesc[10283:759804] mutableCopyString:0x608000055150

可以看出对string和copyString的地址是一样的，而mutableCopyString则不同。

对mutableObject做copy操作

    NSMutableString * string = [NSMutableString stringWithFormat:@"1"];
    NSString * copyString = [string copy];
    NSString * mutableCopyString = [string mutableCopy];
    NSLog(@"string:%p - %@", string, string);
    NSLog(@"copyString:%p - %@", copyString, copyString);
    NSLog(@"mutableCopString:%p - %@", mutableCopyString, mutableCopyString);
    [string appendString:@",2"];
    NSLog(@"copyString:%p - %@", copyString, copyString);
    NSLog(@"mutableCopString:%p - %@", mutableCopyString, mutableCopyString);

Log如下：

2018-03-19 15:51:38.785670+0800 PropertyDesc[10283:759804] string:0x60400005a940 - 1
2018-03-19 15:51:38.785784+0800 PropertyDesc[10283:759804] copyString:0xa000000000000311 - 1
2018-03-19 15:51:38.785834+0800 PropertyDesc[10283:759804] copyString:0xa000000000000311 - 1
2018-03-19 15:51:38.785891+0800 PropertyDesc[10283:759804] mutableCopyString:0x60400005a910 - 1
2018-03-19 15:51:38.786037+0800 PropertyDesc[10283:759804] mutableCopyString:0x60400005a910 - 1

可以看出对string与copyString、mutableCopyString三者的地址都是不同的。
即使改变了原string的value，copyString与mutableCopystring也没有改变，这与下文对集合类对象得出的结论正好相反。

结论：

对 immutableObject进行 copy 操作是指针拷贝，mutableCopy 操作时对象拷贝。
对 mutable Object进行 copy 和 mutableCopy 都是对象拷贝。简单的表格图如下：

Object	Handle	Result
immutableObject	copy	指针拷贝
immutableObject	mutableCopy	深拷贝
mutableObject	copy	深拷贝
mutableObject	mutableCopy	深拷贝

2.对集合类对象的copy操作

对immutableObject做copy操作

    NSArray * array = [NSArray arrayWithObject:@"1"];
    NSArray * copyArry = [array copy];
    NSMutableArray * mutableCopyArray = [array mutableCopy];
    
    NSLog(@"array:%p", array);
    NSLog(@"copyArry:%p", copyArry);
    NSLog(@"mutableCopyArray:%p", mutableCopyArray);

Log如下

2018-03-19 15:51:38.786167+0800 PropertyDesc[10283:759804] array:0x6000000094c0
2018-03-19 15:51:38.786278+0800 PropertyDesc[10283:759804] copyArray:0x6000000094c0
2018-03-19 15:51:38.786385+0800 PropertyDesc[10283:759804] mutableCopyArray:0x600000240030

可以看出array与copyArray的地址是一样的，而mutableCopyArray则不同。

对mutableObject做copy操作

    NSMutableString * string = [NSMutableString stringWithFormat:@"1"];
    NSMutableArray * array = [NSMutableArray arrayWithObject:string];
    NSArray * copyArry = [array copy];
    NSMutableArray * mutableCopyArray = [array mutableCopy];
    
    NSLog(@"array:%p", array);
    NSLog(@"copyArry:%p", copyArry);
    NSLog(@"mutableCopyArray:%p", mutableCopyArray);
    [array addObject:@"2"];
    [string appendString:@"1"];
    
    NSLog(@"array:%p - %@", array, array);
    NSLog(@"copyArry:%p - %@", copyArry, copyArry);
    NSLog(@"mutableCopArray:%p - %@", mutableCopyArray, mutableCopyArray);

Log如下

2018-03-26 13:36:38.786499+0800 PropertyDesc[10283:759804] array:0x600000240150
2018-03-26 13:36:38.786600+0800 PropertyDesc[10283:759804] copyArry:0x6000000095f0
2018-03-26 13:36:38.786698+0800 PropertyDesc[10283:759804] mutableCopyArray:0x6000002400f0
2018-03-26 13:36:38.786865+0800 PropertyDesc[10283:759804] array:0x600000240150 - (
    11,
    2
)
2018-03-26 13:36:38.787018+0800 PropertyDesc[10283:759804] copyArry:0x6000000095f0 - (
    11
)
2018-03-26 13:36:38.787142+0800 PropertyDesc[10283:759804] mutableCopyArray:0x6000002400f0 - (
    11
)

What??不管是copy还是mutableCopy我们可以看到当我们修改了string的值后，数组中的值都变了，但是在 [array addObject:@"2"];的时候两个复制出来的数组的对象并没有变化？
这里我们要提到一个新概念 不完全深拷贝（也有人说是单层深拷贝）------ 即虽然新开辟了内存地址，但是存放在内存上的值（也就是数组里的元素仍然指向原数组元素值，并没有另外复制一份），所以说上文中的array和mutableCopArray类似于有一个或多个相交点的相交链表。
而且我们也可以看到不管是copy还是mutableCopy都是不完全深拷贝，三者的地址都是不一样的。

结论：

对immutableObject做copy是指针拷贝，做mutableCopy是不完全深拷贝。
对mutableObject做copy或mutableCopy都是不完全深拷贝。
有趣的是，这与上文的结论有类似之处。简单的表格图如下：

Object	Handle	Result
immutableObject	copy	指针拷贝
immutableObject	mutableCopy	不完全深拷贝
mutableObject	copy	不完全深拷贝
mutableObject	mutableCopy	不完全深拷贝

并且如果打个断点可以发现对任何对象做copy操作返回的是一个不可变的对象，对任何对象做mutableCopy返回的是一个可变的对象（有兴趣的请自行验证）。

五、是用copy还是strong？

通过上述对copy与strong的描述，copy和strong最终都会返回一个引用计数为1的对象，所以单单从内存管理上说copy和strong并无任何区别，但是copy始终会返回一个不可变对象，他的值是不会被修改的。
而strong不同，被strong修饰的对象，可能会被可变对象赋值，从而在外部导致不可预料的被更改的情况。
总而言之，是否使用copy或strong还是根据具体场景来定，这里还有个性能优化的小技巧，如果copy的是可变的对象，会对它做一次完全深拷贝/不完全深拷贝，性能上是肯定不如strong直接引用计数+1来的快。

六、结尾

这次的修饰词讲解到此就告一段落了，然后想一下这周写什么样的文章。

网友评论

Hello_kid:copy和strong最终都会返回一个引用计数为1的对象，
这句怎么理解呢？copy返回一个引用计数为1的，
strong应该是在对象的应用计数加1吧我的理解；
KinKen:你好，请问那些官方阐释文档在哪里看的，我只能找到那些API介绍，可以给一个link吗，先谢谢了！
KinKen:@郡王丶千夜谢谢
郡王丶千夜:https://developer.apple.com/library/archive/navigation/ 基本上都能在这里找到，或者去apple developer搜索
doubleJJ:感谢分享，对于深拷贝和浅拷贝还是有点混乱，看来我还是需要消化一下
萧城x:坐标哪里？
郡王丶千夜:@Jason_cjc 南京
ad27526bec9d:😘😘😘😘😘😘
vicktor_Liu:很不错哦!~\(≧▽≦)/~
郡王丶千夜:谢谢，这周写的Crash收集与分析已经补充完整了，希望去支持下

iOS 修饰词详解

前言：

一、readOnly，readWrite

readOnly:

readWrite：

二、nonatomic、atomic

atomic:

nonatomic:

三、assign、weak与strong

assign:

weak:

strong:

四、copy与mutableCopy

深拷贝：

浅拷贝：

1.对非集合类对象的copy操作，以NSString为例

对immutableObject做copy操作

对mutableObject做copy操作

结论：

2.对集合类对象的copy操作

对immutableObject做copy操作

对mutableObject做copy操作

结论：

五、是用copy还是strong？

六、结尾

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一、readOnly，readWrite

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二、nonatomic、atomic

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nonatomic:

三、assign、weak与strong

assign:

weak:

strong:

四、copy与mutableCopy

深拷贝：

浅拷贝：

1.对非集合类对象的copy操作，以NSString为例

对immutableObject做copy操作

对mutableObject做copy操作

结论：

2.对集合类对象的copy操作

对immutableObject做copy操作

对mutableObject做copy操作

结论：

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