iOS属性关键字
引言
学习 iOS 开发的人,大多都绕不开属性关键字—— assign,weak,unsafe_unretained,strong,retain ,copy,readonly,readwrite , nonatomic,natomic及 __weak,__block ,@synthesize 和 @dynamic 等;大概很多人都对这个,只要最后程序不崩溃,能正常运行,不会过多去探究;但实际上,如果可以正确的使用这些属性,是可以大大提高代码质量,同时对代码结构的理解上也能更上一层楼。
原理
首先要知道俩点,iOS 代码实现并不仅仅是靠上层 OC 实现的,实现的基础是来源于 apple 的 SDK ,基于这个 SDK 提供的基础库,我们才能开发出 apple 风格的 APP;还有一点就是 xcode 代码提示 、 错误、警告 等提示 ,其本身就是一种协议约定。
这些关键字是怎么来的呢?如果你能明白这个问题,你就明白了其原理。
对一个属性来说,无非俩个操作,读和取,对应的就是 get 和 set 方法;通俗一点讲,这些关键字是底层约定的一些标签,当你上层对声明的属性加上这些关键字时,底层会根据不同的标签,在 get 和 set 方法中,执行不同的代码。
举个例子:
声明: ` @property (nonatomic,strong) NSString *name;`
@synthesize name = _name;
// set 方法
- (void)setName:(NSString *)name
{
_name = name;
}
// get 方法
- (NSString *)name
{
return _name;
}
- (void)getName:(NSString **)buffer range:(NSRange)inRange
{
*buffer = _name;
}
这上面的代码其实是没有意义的,因为底层 SDK 生成的方法中,已经包含了这几个方法 , 这里只是展示一下声明后得到的方法 ,另外想一想为什么加了这些属性后代码提示中就能出这些方法。nonatomic、strong 其实就是标签 ,根据这些标签,生成不同的 set 和 get 执行策略。下面就来具体说一说,不同关键字对应的策略是什么。
nonatomic、atomiac
简单从词意上理解,nonatomic 非原子的, atomiac 原子的 。属性默认是 atomiac , 也就是原子性的。
这对 CP,是用于区分在多线程下,属性读取策略。
atomiac: 不受其他线程的影响,在 get 一个属性时,立马给这个属性在当前线程加一个锁,只有当 get 完成后,才会解锁,才会同步其他线程的 set 值。
nonatomic: 受线程影响,在 get 一个属性时, 不管是否有其他线程执行 set 方法, 只返回 get 结束时的 set 值。
从这也可以看出,nonatomic 声明的属性,执行速率上是要更快一点的 ; 其实 atomiac 这个属性在上层代码中,其实非常不常用,因为很少会遇到存在同时,多个线程对一个属性 set 。
readwrite、readonly
词意上理解,readwrite 读写,readonly 只读。 属性默认是 readwrite , 支持读写。
这对 CP,是对set 和 get 方法的一个总开关。
readwirte: 属性同时具有 set 和 get 方法。
readonly: 属性只具有 get 方法。
这俩关键字,就是和其词意一样 ,若只想类内部 set , 就声明 readonly。
strong、retain、weak、assign、copy、unsafe_unretained
这个几个从词意上就很难理解了。 retain 、assign 是 MRC 时的关键字,到 ARC 时,换成了 strong 和 weak 。 属性默认是 MRC -- assign ;ARC -- object 是 strong,基本数据类型还是 assign 。 实际上 weak 和 assign 还是有一些不同的,strong 和 retain 几乎没什么区别,不过建议还是能用 retain 的地方尽量用 strong , 后面也不讲 retain 。 讲到这几个关键字,就必须说到引用计数(retainCount)和生命周期。
由于 strong 是不能修饰基础数据类型的,我以为 ARC 中应该默认属性关键字应该不是 strong,但实际上不是,下面是 iOS Document 提到
Use Strong and Weak Declarations to Manage Ownership
By default, object properties declared like this:
@property id delegate;
use strong references for their synthesized instance variables. To declare a weak reference, add an attribute to the property, like this:
@property (weak) id delegate;
Note: The opposite to weak is strong. There’s no need to specify the **strong** attribute explicitly, because it is the **default**.
后面求证后,发现确实也是这样,所以猜测 ARC 中 对象默认是 strong,基本数据类型默认还是 assign。
对整个 APP 来说是内存管理机制,对单个属性来说就是生命周期 ,而引用计数就是核心。
这里简单说明一下: iOS 有个内存池的概念,所有的属性创建的时候都会被内存池关注,这个时候 retainCount = 1 ,中间对这个属性进行操作时, retainCount 可能会增加 或者 减少 ,但当 retainCount = 0 时, 内存池检测到后,就会释放这个属性对应的内存空间 。
strong、weak、assign、unsafe_unretained
先从字面上理解一下, strong 强的,weak 弱的、虚的, assign 分配 ,unsafe_unretained 不安全且不 retain 的。
- strong 和 weak
strong 是每对这个属性引用一次,retainCount 就会+1,只能修饰 NSObject 对象,不能修饰基本数据类型。是 id 和 对象 的默认修饰符。
weak 对属性引用时,retainCount 不变,只能修饰 NSObject 对象,不能修饰基本数据类型。 主要用于避免循环引用。
- assign
这个关键字,是默认关键字,可以修饰基本数据类型和 NSObject 对象。
对这个关键字声明的属性操作时,retainCount 是一直不变的,一直为 1,只有主动调用 release 时 ,才会释放。
但是为什么我们不会用assign去声明对象呢?
这是因为 assign 修饰的对象(一般编译的时候会产生警告:Assigning retained object to unsafe property; object will be released after assignment)在释放之后,指针的地址还是存在的,也就是说指针并没有被置为nil,造成野指针。对象分配在堆上的某块内存,如果在后续的内存分配中,刚好分到了这块地址,程序就会 crash。
为什么可以用assign修饰基本数据类型?
因为基础数据类型是分配在栈上,栈的内存会由系统自己自动处理回收,不会造成野指针。
- unsafe_unretained
这个关键字和 week 非常相似, 也是可以同时修饰基本数据类型和 NSObject 对象 ,其实它本身是 week 的前身 , 在 iOS5 之后,基本都用 week 代替了 unsafe_unretained 。 但它们之间还是稍微有点区别的,并不是完全一样,对上层代码来说,能用 unsafe_unretained 的地方,都可以用 week 代替。同时要注意一点,这个修饰符修饰的变量不属于编译器的内存管理对象。
- copy
复制的意思,意思非常明确,但用起来是最要注意的。
这个关键字类似 strong ,只能修饰 NSObject 对象,不能修饰基本数据类型。和 strong 不一样的地方是, copy 后的对象 ,指针地址是和之前不一样的,也就是说重新分配了一块内存,也就是所谓的深拷贝。这个关键字在用的时候,因为涉及到申请新的内存空间,所以要少用,能用 strong 的地方都用 strong ,只有必须用 copy 的地方才用 copy 。
另外要注意,copy 修饰可变类型的属性时要小心,如NSMutableArray、NSMutableDictionary、NSMutableString ,因为会容易造成 crash。
__weak、__block、__strong、__copy 、__autorelease 等
类似这样的关键字,其实和没有‘__’还是一样,只是在 .m 中声明就是这个样子,另外提到 .m 文件中,新生产的对象,其实默认都有 __strong 。
@synthesize 和 @dynamic 分别有什么作用?
- @property 有两个对应的词,一个是 @synthesize,一个是 @dynamic。如果 @synthesize 和 @dynamic 都没写,那么默认的就是 @syntheszie var = _var;
- @synthesize 的语义是如果你没有手动实现 setter 方法和 getter 方法,那么编译器会自动为你加上这两个方法。
- @dynamic 告诉编译器:属性的 setter 与 getter 方法由用户自己实现,不自动生成。(当然对于 readonly 的属性只需提供 getter 即可)。假如一个属性被声明为 @dynamic var,然后你没有提供 @setter 方法和 @getter 方法,编译的时候没问题,但是当程序运行到 instance.var = someVar,由于缺 setter 方法会导致程序崩溃;或者当运行到 someVar = var 时,由于缺 getter 方法同样会导致崩溃。编译时没问题,运行时才执行相应的方法,这就是所谓的动态绑定。
iOS9的几个新关键字(nonnull、nullable、null_resettable、__null_unspecified 、__kindof)
- nonnull
字面意思就能知道:不能为空(用来修饰属性,或者方法的参数,方法的返回值) - nullable
表示可以为空 - null_resettable
get 不能返回空, set 可以为空(注意:如果使用null_resettable,必须重写 get 方法或者 set 方法,处理传递的值为空的情况)) - __null_unspecified
不确定是否为空 (很操蛋。。。) - __kindof
放在类型前面,表示修饰这个类型(__kindof MyCustomClass *)
表示当前类,也可以表示当前类的子类
总结
对这些关键字的认知是非常有必要的,很好的使用这些关键字,可以让代码优美,另外也减少不必要的开销,提高APP运行效率。