在既有类中使用关联对象存放自定义数据

有时需要在对象中存放相关信息。这时我们通常会从对象所属的类中继承一个子类，然后改用这个子类对象。然而并非所有情况下都能这么做，有时候类的实例可能是由某种机制所创建的，而开发者无法令这种机制创建出自己所写的子类实例。Objective-C中有一项强大的特性可以解决此问题，这就是“关联对象”（Associated Object）。

可以给某对象关联许多其他对象，这些对象通过“键”来区分。存储对象值的时候，可以指明“存储策略”（storage policy），用以维护相应的“内存管理语义”。存储策略由名为objc_AssociationPolicy的枚举所定义，表2-1列出了该枚举的取值，同时还列出了与之等效的@property属性：假如关联对象成为了属性，那么它就会具备对应的语义（第6条详解了“属性”这个概念）。

表2-1　对象关联类型



下列方法可以管理关联对象：

void objc_setAssociatedObject（id object, void*key, id value, objc_AssociationPolicy policy）

此方法以给定的键和策略为某对象设置关联对象值。

id objc_getAssociatedObject(id object, void*key)

此方法根据给定的键从某对象中获取相应的关联对象值。

void objc_removeAssociatedObjects(id object)

此方法移除指定对象的全部关联对象。

我们可以把某对象想象成NSDictionary，把关联到该对象的值理解为字典中的条目，于是，存取关联对象的值就相当于在NSDictionary对象上调用[object setObject:value forKey:key]与[object objectForKey:key]方法。然而两者之间有个重要差别：设置关联对象时用的键（key）是个“不透明的指针”（opaque pointer）。如果在两个键上调用“isEqual:”方法的返回值是YES，那么NSDictionary就认为二者相等；然而在设置关联对象值时，若想令两个键匹配到同一个值，则二者必须是完全相同的指针才行。鉴于此，在设置关联对象值时，通常使用静态全局变量做键。

关联对象用法举例

开发iOS时经常用到UIAlertView类，该类提供了一种标准视图，可向用户展示警告信息。当用户按下按钮关闭该视图时，需要用委托协议（delegate protocol）来处理此动作，但是，要想设置好这个委托机制，就得把创建警告视图和处理按钮动作的代码分开。由于代码分作两块，所以读起来有点乱。比方说，我们在使用UIAlertView时，一般都会这么写：

- (void)askUserAQuestion {
UIAlertView *alert = [[UIAlertView alloc]
initWithTitle:@"Question"
message:@"What do you want to do?"
delegate:self
cancelButtonTitle:@"Cancel"
otherButtonTitles:@"Continue", nil];
[alert show];
}

// UIAlertViewDelegate protocol method
- (void)alertView:(UIAlertView *)alertView
clickedButtonAtIndex:(NSInteger)buttonIndex
{
if (buttonIndex == 0) {
[self doCancel];
} else {
[self doContinue];
}
}

如果想在同一个类里处理多个警告信息视图，那么代码就会变得更为复杂，我们必须在delegate方法中检查传入的alertView参数，并据此选用相应的逻辑。要是能在创建警告视图的时候直接把处理每个按钮的逻辑都写好，那就简单多了。这可以通过关联对象来做。创建完警告视图之后，设定一个与之关联的“块”（block），等到执行delegate方法时再将其读出来。此方案的实现代码如下：

#import <objc/runtime.h>

static void *EOCMyAlertViewKey = "EOCMyAlertViewKey";

- (void)askUserAQuestion {
UIAlertView *alert = [[UIAlertViewalloc]
initWithTitle:@"Question"
message:@"What do you want to do?"
delegate:self
cancelButtonTitle:@"Cancel"
otherButtonTitles:@"Continue", nil];

void (^block)(NSInteger) = ^(NSInteger buttonIndex){
if (buttonIndex == 0) {
[self doCancel];
} else {
[self doContinue];
}
};

objc_setAssociatedObject(alert,
EOCMyAlertViewKey,
block,
O                              BJC_ASSOCIATION_COPY);

[alert show];
}

// UIAlertViewDelegate protocol method
- (void)alertView:(UIAlertView*)alertView
clickedButtonAtIndex:(NSInteger)buttonIndex
{
void (^block)(NSInteger) =
objc_getAssociatedObject(alertView, EOCMyAlertViewKey);
block(buttonIndex);
}

以这种方式改写之后，创建警告视图与处理操作结果的代码都放在一起了，这样比原来更易读懂，因为我们无须在两部分代码之间来回游走，即可明白警告视图的用处。但是，采用该方案时需注意：块可能要捕获（capture）某些变量，这也许会造成“保留环”（retain cycle）。第40条详述了此问题。

正如大家所见，这种做法很有用，但是只应该在其他办法行不通时才去考虑用它。若是滥用，则很快就会令代码失控，使其难于调试。“保留环”产生的原因很难查明，因为关联对象之间的关系并没有正式的定义（formal definition），其内存管理语义是在关联的时候才定义的，而不是在接口中预先定好的。使用这种写法时要小心，不能仅仅因为某处可以用该写法就一定要用它。想创建这种UIAlertView还有个办法，那就是从中继承子类，把块保存为子类中的属性。笔者认为：若是需要多次用到alert视图，那么这种做法比使用关联对象要好。

要点

可以通过“关联对象”机制来把两个对象连起来。

定义关联对象时可指定内存管理语义，用以模仿定义属性时所采用的“拥有关系”与“非拥有关系”。

只有在其他做法不可行时才应选用关联对象，因为这种做法通常会引入难于查找的bug。