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 的运行时和 Key-Value Coding 的特性,我们可以在运行时向一个对象添加值存储。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,就似乎是直接在通过属性访问对象的实例变量一样,可以非常方便。

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:

func objc_getAssociatedObject(object: AnyObject!,
                                 key: UnsafePointer<Void>
                             )  -> AnyObject!

func objc_setAssociatedObject(object: AnyObject!,
                                 key: UnsafePointer<Void>,
                               value: AnyObject!,
                              policy: objc_AssociationPolicy)

这两个 API 所接受的参数也都 Swift 化了,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 里使用 Associated Object 的方式将对象进行关联的写法是:

// MyClass.swift
class MyClass {
}

// MyClassExtension.swift
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)
        }
    }
}


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

let a = MyClass()
printTitle(a)
a.title = "Swifter.tips"
printTitle(a)

// 输出:
// 没有设置
// Title: Swifter.tips

key 的类型在这里声明为了 Void?,并且通过 & 操作符取地址并作为 UnsafePointer<Void> 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 一节的内容。