Objective-C属性详解

理解属性

谈到属性，人们总是说这个对象的属性指向一个什么对象，把那个属性设置为一个值，等等。这样的说法，让人觉得属性是一个具体的事物，是对象的一部分。

但是，个人认为，属性其实是一种基于面向对象编程的机制。通过这个机制，我们得以将数据封装在对象内，这里的封装包括存入和获取数据的动作，以及存放的地点。

没错，上面提到的动作和地点分别暗指存取方法和实例变量，它们支持着属性机制。两者缺一不可，没有它们，属性机制也就不能正常运行。

@property指令

关于@property指令的具体作用，苹果文档也没有一个明确统一的说法。但是经过试验和总结，它有如下主要功能。

以@property NSString *word;为例：

1. 定义了名为_word的的实例变量。
2. 声明和实现了名为- (NSString *)word和- (void)setWord:的存取方法。

也就是说，利用@property声明属性，就构建由实例变量和存取方法支持的属性机制。

实例变量

作为保存数据的地点，实例变量对于对象来说是不可或缺的。除了使用@property指令自动对其进行定义之外，还可以手动定义实例变量，例如：

@interface Test : NSObject {
    NSString *_word; // 定义一个实例变量_word
}

@end

这样定义出来的实例变量同使用@prperty定义的效果完全相同。

存取方法

有了保存数据的地点，存放和获取数据的手段也必不可少。除了使用@property自动实现默认的存取方法以外，也可以手动声明和实现存取方法。例如：

@interface Test : NSObject {
    NSString *_word; // 定义一个实例变量_word
}
- (void)setWord:(NSString *)w;
- (NSString *)word;
@end

// 以上是interface，以下是implementation 

@implementation Test

// 实现_word的默认存取方法
- (void)setWord:(NSString *)w
{
    _word = w;
}

- (NSString *)word
{
    return _word;
}
@end

事实上，通过@property所实现的默认存取方法同上面的实现一致。（除了在对属性使用atomic限定词的情况下，稍后会解释）

架空属性

上面提到过，属性机制由实例变量和存取方法支持，二者缺一不可。但是，它的灵活之处在于，属性的实例变量和存取方法之间也存在依赖关系：存取方法之中至少有一个必须通过@property自动实现，否则，实例变量将不会被自动定义。也就是说，如果同时手动实现了存取方法（在只读情况下实现了取方法），那么就没有实例变量可用了。例如：

@interface Test : NSObject 

@property NSString *word;

@end

// 以上是interface，以下是implementation 

@implementation Test

// 实现_word的默认存取方法
- (void)setWord:(NSString *)w
{
    _word = w; // 报错
}

- (NSString *)word
{
    return _word; // 报错
}
@end

上面的代码，word的存取方法中引用_word的地方会报错，提示实例变量_word不存在。这时，编译器会认为你想架空属性机制，所以不再自动定义实例变量。

之所以有这样的设定，是因为通常情况下，默认的属性机制可以满足我们的正常使用；但是，在某些情况下例外，例如一个属性完全依赖于另一个属性，以至于它们存放数据的地点都是同一个，所以，它们共用一个实例变量即可。

@synthesize指令

在一些较早的书籍中，经常出现在.h文件中使用@property定义属性，然后在.m文件中使用@synthesize合成属性的情况出现，书上解释为：合成相应属性的实例变量和存取方法。

但是，截至本文写作之时，利用@property声明属性之后，不论是否使用@synthesize都会自动定义实例变量以及实现存取方法。这样看来，@synthesize的功能稍显多余。

但是，除了这些重复功能之外，@synthesize还有一些用法，值得注意。

1. 手动定义实例变量。在同时实现存取方法的情况下，默认实例变量不在自动定义。这时，使用@synthesize可以定义一个可用的实例变量。
2. 修改实例变量的名称。默认情况下，实例变量的名称是_属性名。通过@synthesize 属性名 ＝ 新实例变量名的形式，可以修改其名称。

注意： @synthesize必须和@property配套使用。例如，如果没有使用@property，而是手动定义了实例变量，再用@synthesize实现存取方法，是不可以的。此时，只能手动实现存取方法。

属性特性

属性可以拥有一组特性，用来限定存取方法的行为，写在小括号里。例如：

@property (nonatomic, readonly, strong) NSString *word;

有三类：

1. 多线程特性：atomic / nonatomic。前者可以保证属性在通过多线程存取是不会发生错误。但注意，在使用atomic的情况下，不能再手动生成存取方法，因为它们的实现包含了线程管理的内容。一般都用nonatomic。

2. 读写特性：readonly / readwrite。前者只允许实现取方法。

3. 内存管理特性：又分为非ARC模式和ARC模式下。

   • 非ARC
     • retain：限定指针类型的变量，指针所指向的对象的引用计数加1。
     • assign：限定非指针和id类型的变量，不对引用计数进行操作。
     • copy：限定指针类型的变量，复制接收copy消息的对象，并将变量指向这个新的对象。多用于防止可变类型的对象放生改变。
   • ARC
     • strong：作用同非ARC模式下的retain。
     • weak：限定指针类型的变量，作用同非ARC模式下的assign，但是，但变量所指向的对象被释放后，指针自动被设置为nil。
     • assign：限定非指针类型的变量，如int，float，结构体等基本数据类型。也可以用关键字unsafe_unretained来表示。