Swift - Associated Object

不知道是从什么时候开始，**“是否能通过Category 给已有的类添加成员变量”**就成为了一道Objective-C 面试中的常见题目。不幸的消息是这个面试题目在Swift 中可能依旧会存在。

得益于Objective-C 的运行时（runtime）和键值编程（Key-Value Coding）的特性，我们可以在运行时向一个对象添加至存储。而在使用Category 扩展现有的类的功能的时候，直接添加实例变量这种行为是不被允许的，这时候一般就使用property 配合Associated Object 的方式，将一个对象“关联”到已有的要扩展的对象上。进行关联后，在对这个目标对象访问的时候，从外界看来，就似乎是直接通过属性访问对象的实例变量一样，可以说非常方便。

在Swift 中这样的方法依旧有效，只不过在写法上可能有些不同。两个对应的运行时的get 和set Associated Object 的API 是这样的：

OBJC_EXPORT void
objc_setAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key,
                         id _Nullable value, objc_AssociationPolicy policy)
    OBJC_AVAILABLE(10.6, 3.1, 9.0, 1.0, 2.0);

OBJC_EXPORT id _Nullable
objc_getAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key)
    OBJC_AVAILABLE(10.6, 3.1, 9.0, 1.0, 2.0);

这两个API 在Swift 中使用时，参数会自动变化，并且因为Swift 的安全性，在类型检查上严格了不少，因此我们有必要也进行一些调整。在Swift 中向某个extension 使用Associated Object 的方式将对象进行关联的写法是：

class MyClass {
    
}

private var key: Void?

extension MyClass {
    var title: String? {
        get {
            return objc_getAssociatedObject(self, &key) as? String
        }
        
        set {
            objc_setAssociatedObject(self, &key, newValue, .OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
        }
    }
}

func printTitle(input: MyClass) {
    if let title = input.title {
        print("Title \(title)")
    } else {
        print("没有设置")
    }
}

// 测试
let a = MyClass()
printTitle(input: a)
a.title = "biao ti"
printTitle(input: a)

// 输出
// 没有设置
// Title biao ti

key 的类型在这里声明为了Void?，通过& 操作符取地址并作为UnsafeRawPointer 类型被传入。这在Swift 与C 协作和指针操作时是一种很常见的用法。关于C 的指针操作和这些Unsafe 开头的类型的用法，可以参看UnsafePointer的内容