iOS @property及其關鍵字學習記錄

即將成為型男的濤發表於2019-04-03
iOS

前言

iOS @property及其關鍵字學習記錄

一、@property的本質

當我們寫下@property NSObject *name時，編譯器幫我們做了以下幾件事:

  • 建立例項變數_name
  • 宣告name屬性的setter、getter方法
  • 實現name屬性的setter、getter方法

所以我們可以看出@property的本質是：

@property = ivar + getter + setter;
複製程式碼

也就是說使用@property時, 系統會自動建立例項變數及其setter和getter方法;

二、@property的常見關鍵字

讀寫許可權

  • readwrite（可讀可寫），系統預設的屬性。

  • readonly（只讀），當宣告瞭這個屬性，系統不會為其生成getter方法，當你希望暴露出來的屬性不能被外界修改時使用。

原子性

  • atomic 和 nonatomic 用來決定編譯器生成的getter和setter是否為原子操作。

  • atomic： 會保證系統生成的 getter/setter 操作的完整性，不受其他執行緒影響。getter 還是能得到一個完好無損的物件（可以保證資料的完整性），但這個物件在多執行緒的情況下是不能確定的。舉例如下：

@interface ViewController ()
@property(atomic, strong) NSString *testStr;
@end
@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.testStr = @"JiangT";
}

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    // getter
    NSBlockOperation *oper1 =[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(self.testStr);
    }];
    
    // setter
    NSBlockOperation *oper2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        self.testStr = @"change one";
    }];
    
    // setter
    NSBlockOperation *oper3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        self.testStr = @"change two";
    }];
    
    // setter
    NSBlockOperation *oper4 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        self.testStr = @"change three";
    }];
    
    // setter
    NSBlockOperation *oper5 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        self.testStr = @"change four";
    }];
    
    //建立佇列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    [queue addOperations:@[oper1, oper2, oper3, oper4, oper5] waitUntilFinished:NO];
}
@end

---輸出結果：---
AtomicDemo[52660:1647356] change two
AtomicDemo[52660:1647356] change four
AtomicDemo[52660:1647356] change four
AtomicDemo[52660:1647354] change two
AtomicDemo[52660:1647354] change four
AtomicDemo[52660:1647354] change four
AtomicDemo[52660:1647356] change four
複製程式碼

如果執行緒 A 調了 getter，與此同時執行緒 B 、執行緒 C 都調了 setter。那最後執行緒 A get 到的值，有3種 可能：可能是 B、C set 之前原始的值，也可能是 B set 的值，也可能是 C set 的值。同時，最終這個屬性的值，可能是 B set 的值，也有可能是 C set 的值。所以atomic可並不能保證物件的執行緒安全。

也就是說：如果有多個執行緒同時呼叫setter的話，不會出現某一個執行緒執行完setter全部語句之前，另一個執行緒開始執行setter情況，相當於函式頭尾加了鎖一樣，每次只能有一個執行緒呼叫物件的setter方法，所以可以保證資料的完整性。

結論： atomic所說的執行緒安全只是保證了getter和setter存取方法的執行緒安全，並不能保證整個物件是執行緒安全的。

  • nonatomic：就沒有這個保證了，nonatomic返回你的物件可能就不是完整的value。因此，在多執行緒的環境下原子操作是非常必要的，否則有可能會引起錯誤的結果。但僅僅使用atomic並不會使得物件執行緒安全，我們還要為物件執行緒新增lock來確保執行緒的安全。

  • nonatomic的速度要比atomic的快。atomic是Objc使用的一種執行緒保護技術，這種機制是耗費系統資源的，所以在iPhone這種小型裝置上，我們基本上都是使用nonatomic，而物件的執行緒安全問題則由程式設計師程式碼控制。

引用計數

strong 及 retain

  • strong

    • 強引用，其存亡直接決定了所指向物件的存亡。使用該特性例項變數在賦值時，會釋放舊值同時設定新值，對物件產生一個強引用，即引用計數+1。如果不存在指向一個物件的引用，並且此物件不再顯示在列表中，則此物件會被從記憶體中釋放。適用於一般OC物件。

  • retaine

    • 一般情況下等同於ARC環境下的strong修飾符，但是在修飾block物件時，retain相當於assign，而strong相當於copy。
    • 生成符合記憶體管理的set方法（release舊值，retain新值），適用於OC物件的成員變數。

assign 及 unsafe_unretained

永遠指向某記憶體地址，如果該記憶體被釋放了，自己就會成為野指標。

  • assign

    • 這個修飾詞是直接賦值的意思 , 整型/浮點型等資料型別都用這個詞修飾。
    • 如果沒有使用 weak strong retain copy 修飾 , 那麼預設就是使用 assign 了。
    • 修飾物件型別時，不改變其引用計數。
    • 如果用來修飾物件屬性 , 那麼當物件被銷燬後指標是不會指向 nil 的。 所以會出現野指標錯誤。

  • unsafe_unretained

    • unsafe_unretained與assign類似，但是用於物件型別，從字面意思上，也能看到，它是不安全，也不會強引用物件，所以它跟weak很相似，跟weak的區別在於當指向的物件被釋放時，屬性不會被置為nil，所以是不安全的。

copy

淺拷貝：只是將物件記憶體地址多了一個引用，也就是說，拷貝結束之後，兩個物件的值不僅相同，而且物件所指的記憶體地址都是一樣的。

深拷貝：拷貝一個物件的具體內容，拷貝結束之後，兩個物件的值雖然是相同的，但是指向的記憶體地址是不同的。兩個物件之間也互不影響，互不干擾。

  • 在非集合類物件中，對不可變物件進行copy操作，只僅僅是指標複製——淺複製，進行mutableCopy操作，是內容複製——深複製。

  • 對於不可變的集合類物件進行copy操作，只是改變了指標，其記憶體地址並沒有發生變化；進行mutableCopy操作，記憶體地址發生了變化，但是其中的元素記憶體地址並沒有發生變化。

  • 對於可變集合類物件，不管是進行copy操作還是mutableCopy操作，其記憶體地址都發生了變化，但是其中的元素記憶體地址都沒有發生變化，屬於單層深拷貝。

使用注意：

  1. 當將一個可變物件分別賦值給兩個使用不同修飾詞的屬性後，改變可變物件的內容，使用strong修飾的會跟隨著改變，但使用copy修飾的沒有改變內容。
@interface test()
 
@property(nonatomic, strong) NSMutableString *strStrong;
@property(nonatomic, copy) NSMutableString *strCopy;
 
@end
 
/********************* test.m **********************/
NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithFormat:@"abc"];

self.strStrong = str;    
self.strCopy = str;
    
[self.strStrong appendString:@"def"];
[self.strCopy appendString:@"def"];// 在這一行會crash
複製程式碼
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因為copy是複製出一個不可變的物件，在不可變物件上執行可變物件的方法，就會找不到執行方法。

weak

1、作用
  • weak 必須用於 OC 物件
  • 表示的是一個弱引用，這個引用不會增加物件的引用計數。
  • 在所指向的物件被釋放之後，weak指標會被置為nil。
  • 用於解決迴圈引用。例如：delegate屬性常用weak修飾。
2、原理

Runtime維護了一個weak表，用於儲存指向某個物件的所有weak指標。weak表其實是一個hash表，K ey是所指物件的地址，value是weak指標的地址（這個地址的值是所指物件指標的地址）陣列。

為什麼value是陣列？因為一個物件可能被多個弱引用指標指向。

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  1. 初始化時：

    runtime會呼叫objc_initWeak函式，objc_initWeak函式會初始化一個新的weak指標指向物件的地址。

  2. 新增引用時：

    objc_initWeak函式會呼叫 objc_storeWeak() 函式， objc_storeWeak() 的作用是更新指標指向，建立對應的弱引用表。

  3. 釋放時：

    呼叫clearDeallocating函式。clearDeallocating函式首先根據物件地址獲取所有weak指標地址的陣列，然後遍歷這個陣列把其中的資料設為nil，最後把這個entry從weak表中刪除，最後清理物件的記錄。

思考題：IBOutlet連出來的檢視屬性為什麼可以被設定成weak?

因為父控制元件的subViews陣列已經對它有一個強引用。

所以：當自身已經對它進行一次強引用,沒有必要再強引用一次,此時也會使用 weak。

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