如何让自己的类用 copy 修饰符？如何重写带 copy 关键字的 setter？

出题者简介： 孙源（sunnyxx），目前就职于百度

整理者简介：陈奕龙，目前就职于滴滴出行。

转载者：豆电雨（starain）微信：doudianyu

若想令自己所写的对象具有拷贝功能，则需实现 NSCopying 协议。如果自定义的对象分为可变版本与不可变版本，那么就要同时实现 NSCopying 与 NSMutableCopying 协议。

具体步骤：

1. 需声明该类遵从 NSCopying 协议

2. 实现 NSCopying 协议。该协议只有一个方法:

   - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone;

   注意：一提到让自己的类用 copy 修饰符，我们总是想覆写copy方法，其实真正需要实现的却是 “copyWithZone” 方法。

以第一题的代码为例：

    // .h文件
    // http://weibo.com/luohanchenyilong/
    // https://github.com/ChenYilong
    // 修改完的代码

    typedef NS_ENUM(NSInteger, CYLSex) {
        CYLSexMan,
        CYLSexWoman
    };

    @interface CYLUser : NSObject<NSCopying>

    @property (nonatomic, readonly, copy) NSString *name;
    @property (nonatomic, readonly, assign) NSUInteger age;
    @property (nonatomic, readonly, assign) CYLSex sex;

    - (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(NSUInteger)age sex:(CYLSex)sex;
    + (instancetype)userWithName:(NSString *)name age:(NSUInteger)age sex:(CYLSex)sex;

    @end

然后实现协议中规定的方法：

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
    CYLUser *copy = [[[self class] allocWithZone:zone] 
                     initWithName:_name
                                  age:_age
                                  sex:_sex];
    return copy;
}

但在实际的项目中，不可能这么简单，遇到更复杂一点，比如类对象中的数据结构可能并未在初始化方法中设置好，需要另行设置。举个例子，假如 CYLUser 中含有一个数组，与其他 CYLUser 对象建立或解除朋友关系的那些方法都需要操作这个数组。那么在这种情况下，你得把这个包含朋友对象的数组也一并拷贝过来。下面列出了实现此功能所需的全部代码:

// .h文件
// http://weibo.com/luohanchenyilong/
// https://github.com/ChenYilong
// 以第一题《风格纠错题》里的代码为例

typedef NS_ENUM(NSInteger, CYLSex) {
    CYLSexMan,
    CYLSexWoman
};

@interface CYLUser : NSObject<NSCopying>

@property (nonatomic, readonly, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, readonly, assign) NSUInteger age;
@property (nonatomic, readonly, assign) CYLSex sex;

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(NSUInteger)age sex:(CYLSex)sex;
+ (instancetype)userWithName:(NSString *)name age:(NSUInteger)age sex:(CYLSex)sex;
- (void)addFriend:(CYLUser *)user;
- (void)removeFriend:(CYLUser *)user;

@end

// .m文件

// .m文件
// http://weibo.com/luohanchenyilong/
// https://github.com/ChenYilong
//

@implementation CYLUser {
    NSMutableSet *_friends;
}

- (void)setName:(NSString *)name {
    _name = [name copy];
}

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name
                         age:(NSUInteger)age
                         sex:(CYLSex)sex {
    if(self = [super init]) {
        _name = [name copy];
        _age = age;
        _sex = sex;
        _friends = [[NSMutableSet alloc] init];
    }
    return self;
}

- (void)addFriend:(CYLUser *)user {
    [_friends addObject:user];
}

- (void)removeFriend:(CYLUser *)user {
    [_friends removeObject:user];
}

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
    CYLUser *copy = [[[self class] allocWithZone:zone]
                     initWithName:_name
                     age:_age
                     sex:_sex];
    copy->_friends = [_friends mutableCopy];
    return copy;
}

- (id)deepCopy {
    CYLUser *copy = [[[self class] allocWithZone:zone]
                     initWithName:_name
                     age:_age
                     sex:_sex];
    copy->_friends = [[NSMutableSet alloc] initWithSet:_friends
                                             copyItems:YES];
    return copy;
}

@end

以上做法能满足基本的需求，但是也有缺陷：

如果你所写的对象需要深拷贝，那么可考虑新增一个专门执行深拷贝的方法。

【注：深浅拷贝的概念，在下文中有介绍，详见下文的：用@property声明的 NSString（或NSArray，NSDictionary）经常使用 copy 关键字，为什么？如果改用 strong 关键字，可能造成什么问题？】

在例子中，存放朋友对象的 set 是用 “copyWithZone:” 方法来拷贝的，这种浅拷贝方式不会逐个复制 set 中的元素。若需要深拷贝的话，则可像下面这样，编写一个专供深拷贝所用的方法:

- (id)deepCopy {
    CYLUser *copy = [[[self class] allocWithZone:zone]
                     initWithName:_name
                     age:_age
                     sex:_sex];
    copy->_friends = [[NSMutableSet alloc] initWithSet:_friends
                                             copyItems:YES];
    return copy;
}

至于如何重写带 copy 关键字的 setter这个问题，

如果抛开本例来回答的话，如下：

- (void)setName:(NSString *)name {
    //[_name release];
    _name = [name copy];
}

不过也有争议，有人说“苹果如果像下面这样干，是不是效率会高一些？”

- (void)setName:(NSString *)name {
    if (_name != name) {
        //[_name release];//MRC
        _name = [name copy];
    }
}

这样真得高效吗？不见得！这种写法“看上去很美、很合理”，但在实际开发中，它更像下图里的做法：

克强总理这样评价你的代码风格：

我和总理的意见基本一致：

老百姓 copy 一下，咋就这么难？

你可能会说：

之所以在这里做if判断 这个操作：是因为一个 if 可能避免一个耗时的copy，还是很划算的。 (在刚刚讲的：《如何让自己的类用 copy 修饰符？》里的那种复杂的copy，我们可以称之为 “耗时的copy”，但是对 NSString 的 copy 还称不上。)

但是你有没有考虑过代价：

你每次调用 setX: 都会做 if 判断，这会让 setX: 变慢，如果你在 setX:写了一串复杂的 if+elseif+elseif+... 判断，将会更慢。

要回答“哪个效率会高一些？”这个问题，不能脱离实际开发，就算 copy 操作十分耗时，if 判断也不见得一定会更快，除非你把一个“ @property他当前的值 ”赋给了他自己，代码看起来就像：

[a setX:x1];
[a setX:x1];    //你确定你要这么干？与其在setter中判断，为什么不把代码写好？

或者

[a setX:[a x]];   //队友咆哮道：你在干嘛？！！

不要在 setter 里进行像 if(_obj != newObj) 这样的判断。（该观点参考链接： How To Write Cocoa Object Setters： Principle 3: Only Optimize After You Measure ）

什么情况会在 copy setter 里做 if 判断？ 例如，车速可能就有最高速的限制，车速也不可能出现负值，如果车子的最高速为300，则 setter 的方法就要改写成这样：

-(void)setSpeed:(int)_speed{
    if(_speed < 0) speed = 0;
    if(_speed > 300) speed = 300;
    _speed = speed;
}

回到这个题目，如果单单就上文的代码而言，我们不需要也不能重写 name 的 setter ：由于是 name 是只读属性，所以编译器不会为其创建对应的“设置方法”，用初始化方法设置好属性值之后，就不能再改变了。（ 在本例中，之所以还要声明属性的“内存管理语义”--copy，是因为：如果不写 copy，该类的调用者就不知道初始化方法里会拷贝这些属性，他们有可能会在调用初始化方法之前自行拷贝属性值。这种操作多余而低效）。

那如何确保 name 被 copy？在初始化方法(initializer)中做：

    - (instancetype)initWithName:(NSString *)name 
                                 age:(NSUInteger)age 
                                 sex:(CYLSex)sex {
         if(self = [super init]) {
            _name = [name copy];
            _age = age;
            _sex = sex;
            _friends = [[NSMutableSet alloc] init];
         }
         return self;
    }