Swift中如何更简洁地实现NSCopying协议copy方法

当存在大量遵循NSCopying的类、且类包含大量属性/多层继承关系时，不需要手动为每个属性编写赋值逻辑，可以通过Runtime遍历属性的方式，在基类统一实现自动拷贝逻辑，所有子类直接继承即可复用能力。

核心实现思路 #

• 定义一个遵循NSCopying的基类，统一实现copy(with:)方法
• 在copy方法中动态创建当前类的实例，保证继承场景下创建的是正确的子类类型，而非基类类型
• 通过Runtime递归遍历当前类、以及所有父类（直到基类层级）的存储属性
• 通过KVC为新实例的所有属性赋值，完成拷贝

可直接复用的代码 #

import Foundation

class AutoCopyNSObject: NSObject, NSCopying {
    required override init() {
        super.init()
    }
    
    func copy(with zone: NSZone? = nil) -> Any {
        // 创建当前实际类型的实例
        let copiedInstance = type(of: self).init()
        var targetClass: AnyClass? = type(of: self)
        
        // 递归遍历父类属性，直到离开AutoCopyNSObject的继承链
        while let cls = targetClass, cls is AutoCopyNSObject.Type {
            var propertyCount: UInt32 = 0
            // 获取当前类的属性列表
            guard let properties = class_copyPropertyList(cls, &propertyCount) else {
                targetClass = class_getSuperclass(cls)
                continue
            }
            
            // 遍历所有属性完成赋值
            for index in 0..<Int(propertyCount) {
                let property = properties[index]
                // 拿到属性名
                guard let cName = property_getName(property),
                      let propertyName = String(utf8String: cName) else {
                    continue
                }
                // 取值赋值，需要深拷贝的属性可在此处判断是否遵循NSCopying，调用copy方法后再赋值
                let propertyValue = self.value(forKey: propertyName)
                copiedInstance.setValue(propertyValue, forKey: propertyName)
            }
            
            free(properties)
            targetClass = class_getSuperclass(cls)
        }
        
        return copiedInstance
    }
}

使用方式 #

所有需要实现NSCopying的类直接继承该基类即可，不需要手动重写copy(with:)方法，也不需要逐个写属性赋值逻辑：

class TestA: AutoCopyNSObject {
    var a: CGFloat = 0
    var b: CGFloat = 0
}

class TestB: TestA {
    var c: CGFloat = 0
    var d: CGFloat = 0
    // 无需重写copy方法，基类会自动识别a/b/c/d四个属性完成赋值
}

注意事项 #

• 上述实现默认是浅拷贝，如果需要对引用类型属性做深拷贝，只需要在属性赋值环节判断属性值是否遵循NSCopying，调用对应属性的copy()方法拿到拷贝值后，再赋值给新实例即可。
• 如果类中存在只读属性、计算属性、标记为@nonobjc的Swift属性，无法通过KVC赋值，可以在遍历属性时通过property_getAttributes获取属性特征，过滤掉不需要拷贝的属性，避免运行时报错。
• 你原有实现中TestB的copy方法存在两个问题：一是漏写了属性d的赋值，二是父类copy逻辑已经完成了b属性的赋值，子类重复写item.b = b属于冗余代码，自动拷贝逻辑可以完全避免这类手误。
• 对于个别无法被Runtime识别、或者需要特殊拷贝逻辑的属性，可以在对应子类中重写copy(with:)方法，先调用super.copy拿到基类拷贝完成的实例，再单独为特殊属性赋值即可，不需要处理全量属性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者quan