iOS属性（property）

属性（property）用于封装对象中的数据，iOS开发中最常用最方便的变量声明方式，允许我们用点语法来访问对象的实例变量。本文主要对iOS的属性从实现原理到应用做一个详细的介绍。

1.属性是什么

属性 = 成员变量 + set方法 + get方法。
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当我们声明一个属性str的时候，在编译阶段，编译器会自动给对象添加一个实例变量_str和它的存取方法- (void)setStr:(NSString *)str和- (NSString *)str。这个过程由于是在编译阶段自动生成的，所以我们在编辑阶段是看不到的。添加实例变量是有一个前提的，就是对象还没有同名的成员变量，就是如果已经有_str了，就不再添加了。 我们可以用运行时验证一下。

#import "ViewController.h"

#include <objc/runtime.h>

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) NSString *str;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    unsigned int count = 0;
    Ivar *varList = class_copyIvarList([self class], &count);
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++) {
        const char *varName = ivar_getName(varList[i]);
        printf("成员变量-------%s\n",varName);
    }
    
    Method *methodList = class_copyMethodList([self class], &count);
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++) {
        SEL methodName = method_getName(methodList[i]);
        NSLog(@"方法-------%@",NSStringFromSelector(methodName));
    }
}

@end
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打印的日志。

成员变量-------_str
2018-07-13 10:32:09.115049+0800 TestAppIOS[445:214283] 方法-------str
2018-07-13 10:32:09.115161+0800 TestAppIOS[445:214283] 方法-------setStr:
2018-07-13 10:32:09.115233+0800 TestAppIOS[445:214283] 方法-------.cxx_destruct
2018-07-13 10:32:09.115264+0800 TestAppIOS[445:214283] 方法-------viewDidLoad
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同时我们可以自定义属性的存取方法，如果我们定义了一个，编译器还是会为我们生成另一个。例如，我们自定义get方法，编译器就会为我们生成set方法。如果我们同时自定义了属性的存取方法，编译器就不会为对象声明实例变量了。 编译器之所以能自动合成属性的存取方法，是因为在正规的Objective-C编码风格中，存取方法都有严格的命名规范。

2.@synthesize

@property (strong,nonatomic, readwrite) NSString *str;
@synthesize str = mystr;
@dynamic str;
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@synthesize关键字主要有两个作用，在ARC下已经很少用了。

1.在MRC下，@synthesize str这样，编译器才会自动合成str的存取方法。不过在ARC下就不必了，无论你是否@synthesize str，编译器都会自动合成str的存取方法。

2.如果你声明的属性是str，系统自动给你添加的成员变量是_str，如果你对这个变量名字不满，可以这样@synthesize str = mystr;，自己给个名字。这样系统给添加的成员变量就是myStr，而不是_str，但是变量的存取方法没有变化。不过我建议最好不要这么办，因为都按照约定成俗的方式来命名变量，代码的可读性较高，大家都理解，所以我建议大家最好不要用这个关键字。

3.@dynamic

@dynamic 关键字主要是告诉编译器不用为我们自动合成变量的存取方法，我们会自己实现。即使我们没有实现，编译器也不会警告，因为它相信在运行阶段会实现。如果我们没有实现还调用了，就会报这个错误'-[ViewController setStr:]: unrecognized selector sent to instance 0x10040af10'。

@dynamic还有一个应用。父类

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Father : NSObject

@property (nonatomic, strong) NSString *str;

@end
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子类

#import "Father.h"

@interface Son : Father

@property (nonatomic, strong) NSString *str;

@end

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如果我们在子类中重写父类的属性，就会报下面的警告

Auto property synthesis will not synthesize property 'str'; it will be implemented by its superclass, use @dynamic to acknowledge intention
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因为我们同时在父类和子类中同时声明了str的属性，系统就不知道该在哪里（父类Father还是子类Son？）自动合成str的存取方法，系统默认是在父类中声明，因为子类可以调用。不过，系统希望我们显式的声明这一点，这样有利于提高代码的可读性。

#import "Son.h"

@implementation Son

@dynamic str;

@end
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4.属性关键字

属性关键字主要解决3个问题，数据安全，定义读写权限，内存管理。

4.1 读写权限：readonly,readwrite

属性默认都是readwrite的，表示可读可写，set/get方法编译器都会自动合成。如果用readonly修成属性，表示该属性是只读的，编译器只会自动合成get方法，不会合成set方法。另外，我们可以在.h文件中用readonly中修饰属性，在.m文件类扩展中用readwrite修饰同一个属性，这样来防止外界修改该属性。

4.2 原子性：nonatomic,atomic

在并发编程中，如果某操作是具有整体性的，也就是说，系统其它部分无法观察到其中间步骤生成的临时结果，而只能看到操作前与操作后的结果。那么该操作就是原子的，或者该操作具有原子性。在默认情况下，由编译器合成的set方法通过同步锁的机制保证其原子性（get方法没有加锁）。atomic修饰的属性的存取方法是线程安全的，nonatomic修饰的属性不具有原子性，不使用同步锁。自己定义属性的存取方法的时候，也应该遵守与属性特质相符的原子性。

// atomic原子性的实现
- (void)setStr:(NSString *)str{
     @synchronized(self) {
         _str = str;
     }
}
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由于atomic具有一定的性能开销，所以我们最好把所有的属性都用nonatomic修饰。而且原子性也不能保证线程安全，因为如果绕过set方法给属性赋值，就是线程不安全的了。属性没有atomic关键字，不过你用atomic修饰属性，编译器也不会报错。

4.3 内存管理语义：strong，weak，assign，copy，unsafe_unretained

这些关键字仅会影响属性的set方法，编译器根据不同的关键字生成不同的代码。当我们自定义set方法的时候，也应该符合属性所具备的特质。除了assign可以用来修饰基本数据类型外，其他的关键字都只能用来修饰对象。

**strong：**表示一种“拥有关系”。为属性设置新值的时候，设置方法会先保留新值（新值的引用计数加一），并释放旧值（旧值的引用计数减一），然后将新值赋值上去。相当于MRC下的retain。

在.h文件中，尽量不要用strong修饰属性，尤其是集合。如果这个集合是可变的，多个线程同时修改这个集合，很容易崩溃。

**weak：**表示一种“非拥有关系”。用weak修饰属性的时候，为属性设置新值的时候，设置方法既不会保留新值（新值的引用计数加一），也不会释放旧值（旧值的引用计数减一）。当属性所指的对象释放的时候，属性也会被置为nil。用于修饰UI控件，代理(delegate)。

assign：可以同时用来修饰基本数据(NSInteger，CGFloat等)类型和对象。当assign用来修饰对象的时候，和weak类似。唯一的区别就是当属性所指的对象释放的时候，属性不会被置为nil，这就会产生野指针。

copy：修饰的属性设置新值的时候，当新值是不可变的，和strong是一模一样的。当新值是可变的(开头是NSMutable)，设置方法不会保留新值（新值的引用计数加一），而是对新值copy一份，不会影响新值的引用计数。copy常用来修饰NSString，因为当新值是可变的，防止属性在不知不觉中被修改。

unsafe_unretained：用来修饰属性的时候，和assing修饰对象的时候是一模一样的。为属性设置新值的时候，设置方法既不会保留新值（新值的引用计数加一），也不会释放旧值（旧值的引用计数减一）。唯一的区别就是当属性所指的对象释放的时候，属性不会被置为nil，这就会产生野指针，所以是不安全的。