¿Cómo tener propiedades almacenadas en Swift, de la misma manera que tenía en Objective-C?

Estoy cambiando una aplicación de Objective-C a Swift, que tengo un par de categorías con propiedades almacenadas, por ejemplo:

@interface UIView (MyCategory)

- (void)alignToView:(UIView *)view
          alignment:(UIViewRelativeAlignment)alignment;
- (UIView *)clone;

@property (strong) PFObject *xo;
@property (nonatomic) BOOL isAnimating;

@end

Como las extensiones Swift no aceptan propiedades almacenadas como estas, no sé cómo mantener la misma estructura que el código Objc. Las propiedades almacenadas son realmente importantes para mi aplicación y creo que Apple debe haber creado alguna solución para hacerlo en Swift.

Como dijo jou, lo que estaba buscando era usar objetos asociados, así que lo hice (en otro contexto):

import Foundation
import QuartzCore
import ObjectiveC

extension CALayer {
    var shapeLayer: CAShapeLayer? {
        get {
            return objc_getAssociatedObject(self, "shapeLayer") as? CAShapeLayer
        }
        set(newValue) {
            objc_setAssociatedObject(self, "shapeLayer", newValue, UInt(OBJC_ASSOCIATION_RETAIN))
        }
    }

    var initialPath: CGPathRef! {
        get {
            return objc_getAssociatedObject(self, "initialPath") as CGPathRef
        }
        set {
            objc_setAssociatedObject(self, "initialPath", newValue, UInt(OBJC_ASSOCIATION_RETAIN))
        }
    }
}

Pero obtengo un EXC_BAD_ACCESS cuando hago:

class UIBubble : UIView {
    required init(coder aDecoder: NSCoder) {
        ...
        self.layer.shapeLayer = CAShapeLayer()
        ...
    }
}

¿Algunas ideas?

La API de objetos asociados es un poco engorrosa de usar. Puede eliminar la mayor parte del repetitivo con una clase auxiliar.

public final class ObjectAssociation<T: AnyObject> {

    private let policy: objc_AssociationPolicy

    /// - Parameter policy: An association policy that will be used when linking objects.
    public init(policy: objc_AssociationPolicy = .OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC) {

        self.policy = policy
    }

    /// Accesses associated object.
    /// - Parameter index: An object whose associated object is to be accessed.
    public subscript(index: AnyObject) -> T? {

        get { return objc_getAssociatedObject(index, Unmanaged.passUnretained(self).toOpaque()) as! T? }
        set { objc_setAssociatedObject(index, Unmanaged.passUnretained(self).toOpaque(), newValue, policy) }
    }
}

Siempre que pueda "agregar" una propiedad a la clase objetiva-c de una manera más legible:

extension SomeType {

    private static let association = ObjectAssociation<NSObject>()

    var simulatedProperty: NSObject? {

        get { return SomeType.association[self] }
        set { SomeType.association[self] = newValue }
    }
}

En cuanto a la solución:

extension CALayer {

    private static let initialPathAssociation = ObjectAssociation<CGPath>()
    private static let shapeLayerAssociation = ObjectAssociation<CAShapeLayer>()

    var initialPath: CGPath! {
        get { return CALayer.initialPathAssociation[self] }
        set { CALayer.initialPathAssociation[self] = newValue }
    }

    var shapeLayer: CAShapeLayer? {
        get { return CALayer.shapeLayerAssociation[self] }
        set { CALayer.shapeLayerAssociation[self] = newValue }
    }
}

Como en Objective-C, no puede agregar propiedades almacenadas a clases existentes. Si está extendiendo una clase Objective-C ( UIViewdefinitivamente es una), aún puede usar objetos asociados para emular propiedades almacenadas:

para Swift 1

import ObjectiveC

private var xoAssociationKey: UInt8 = 0

extension UIView {
    var xo: PFObject! {
        get {
            return objc_getAssociatedObject(self, &xoAssociationKey) as? PFObject
        }
        set(newValue) {
            objc_setAssociatedObject(self, &xoAssociationKey, newValue, objc_AssociationPolicy(OBJC_ASSOCIATION_RETAIN))
        }
    }
}

La clave de asociación es un puntero que debe ser único para cada asociación. Para eso, creamos una variable global privada y utilizamos su dirección de memoria como clave con el &operador. Consulte Uso de Swift con Cocoa y Objective-C para obtener más detalles sobre cómo se manejan los punteros en Swift.

ACTUALIZADO para Swift 2 y 3

import ObjectiveC

private var xoAssociationKey: UInt8 = 0

extension UIView {
    var xo: PFObject! {
        get {
            return objc_getAssociatedObject(self, &xoAssociationKey) as? PFObject
        }
        set(newValue) {
            objc_setAssociatedObject(self, &xoAssociationKey, newValue, objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_RETAIN)
        }
    }
}

ACTUALIZADO para Swift 4

En Swift 4, es mucho más simple. La estructura Holder contendrá el valor privado que nuestra propiedad computada expondrá al mundo, dando la ilusión de un comportamiento de propiedad almacenada.

Fuente

extension UIViewController {
    struct Holder {
        static var _myComputedProperty:Bool = false
    }
    var myComputedProperty:Bool {
        get {
            return Holder._myComputedProperty
        }
        set(newValue) {
            Holder._myComputedProperty = newValue
        }
    }
}

Así que creo que encontré un método que funciona más limpio que los anteriores porque no requiere ninguna variable global. Lo obtuve desde aquí: http://nshipster.com/swift-objc-runtime/

La esencia es que usa una estructura como esta:

extension UIViewController {
    private struct AssociatedKeys {
        static var DescriptiveName = "nsh_DescriptiveName"
    }

    var descriptiveName: String? {
        get {
            return objc_getAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.DescriptiveName) as? String
        }
        set {
            if let newValue = newValue {
                objc_setAssociatedObject(
                    self,
                    &AssociatedKeys.DescriptiveName,
                    newValue as NSString?,
                    UInt(OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
                )
            }
        }
    }
}

ACTUALIZACIÓN para Swift 2

private struct AssociatedKeys {
    static var displayed = "displayed"
}

//this lets us check to see if the item is supposed to be displayed or not
var displayed : Bool {
    get {
        guard let number = objc_getAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.displayed) as? NSNumber else {
            return true
        }
        return number.boolValue
    }

    set(value) {
        objc_setAssociatedObject(self,&AssociatedKeys.displayed,NSNumber(bool: value),objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
    }
}

La solución señalada por jou no admite tipos de valor , esto también funciona bien con ellos

Envolturas

import ObjectiveC

final class Lifted<T> {
    let value: T
    init(_ x: T) {
        value = x
    }
}

private func lift<T>(x: T) -> Lifted<T>  {
    return Lifted(x)
}

func setAssociatedObject<T>(object: AnyObject, value: T, associativeKey: UnsafePointer<Void>, policy: objc_AssociationPolicy) {
    if let v: AnyObject = value as? AnyObject {
        objc_setAssociatedObject(object, associativeKey, v,  policy)
    }
    else {
        objc_setAssociatedObject(object, associativeKey, lift(value),  policy)
    }
}

func getAssociatedObject<T>(object: AnyObject, associativeKey: UnsafePointer<Void>) -> T? {
    if let v = objc_getAssociatedObject(object, associativeKey) as? T {
        return v
    }
    else if let v = objc_getAssociatedObject(object, associativeKey) as? Lifted<T> {
        return v.value
    }
    else {
        return nil
    }
}

Una posible extensión de clase (ejemplo de uso):

extension UIView {

    private struct AssociatedKey {
        static var viewExtension = "viewExtension"
    }

    var referenceTransform: CGAffineTransform? {
        get {
            return getAssociatedObject(self, associativeKey: &AssociatedKey.viewExtension)
        }

        set {
            if let value = newValue {
                setAssociatedObject(self, value: value, associativeKey: &AssociatedKey.viewExtension, policy: objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
            }
        }
    }
}

Esta es realmente una gran solución, quería agregar otro ejemplo de uso que incluye estructuras y valores que no son opcionales. Además, los valores de AssociatedKey se pueden simplificar.

struct Crate {
    var name: String
}

class Box {
    var name: String

    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

extension UIViewController {

    private struct AssociatedKey {
        static var displayed:   UInt8 = 0
        static var box:         UInt8 = 0
        static var crate:       UInt8 = 0
    }

    var displayed: Bool? {
        get {
            return getAssociatedObject(self, associativeKey: &AssociatedKey.displayed)
        }

        set {
            if let value = newValue {
                setAssociatedObject(self, value: value, associativeKey: &AssociatedKey.displayed, policy: objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
            }
        }
    }

    var box: Box {
        get {
            if let result:Box = getAssociatedObject(self, associativeKey: &AssociatedKey.box) {
                return result
            } else {
                let result = Box(name: "")
                self.box = result
                return result
            }
        }

        set {
            setAssociatedObject(self, value: newValue, associativeKey: &AssociatedKey.box, policy: objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
        }
    }

    var crate: Crate {
        get {
            if let result:Crate = getAssociatedObject(self, associativeKey: &AssociatedKey.crate) {
                return result
            } else {
                let result = Crate(name: "")
                self.crate = result
                return result
            }
        }

        set {
            setAssociatedObject(self, value: newValue, associativeKey: &AssociatedKey.crate, policy: objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
        }
    }
}

No puede definir categorías (extensiones Swift) con nuevo almacenamiento; cualquier propiedad adicional debe calcularse en lugar de almacenarse. La sintaxis funciona para el objetivo C porque @propertyen una categoría significa esencialmente "proporcionaré el captador y el definidor". En Swift, deberá definirlos usted mismo para obtener una propiedad calculada; algo como:

extension String {
    public var Foo : String {
        get
        {
            return "Foo"
        }

        set
        {
            // What do you want to do here?
        }
    }
}

Debería funcionar bien. Recuerde, no puede almacenar nuevos valores en el setter, solo funciona con el estado de clase disponible existente.

Mis $ 0.02. Este código está escrito en Swift 2.0

extension CALayer {
    private struct AssociatedKeys {
        static var shapeLayer:CAShapeLayer?
    }

    var shapeLayer: CAShapeLayer? {
        get {
            return objc_getAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.shapeLayer) as? CAShapeLayer
        }
        set {
            if let newValue = newValue {
                objc_setAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.shapeLayer, newValue as CAShapeLayer?, objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
            }
        }
    }
}

He intentado muchas soluciones, y descubrí que esta es la única forma de extender realmente una clase con parámetros variables adicionales.

¿Por qué confiar en objc runtime? No entiendo el punto. Al usar algo como lo siguiente, logrará el comportamiento casi idéntico de una propiedad almacenada, al usar solo un enfoque puro de Swift :

extension UIViewController {
    private static var _myComputedProperty = [String:Bool]()

    var myComputedProperty:Bool {
        get {
            let tmpAddress = String(format: "%p", unsafeBitCast(self, to: Int.self))
            return UIViewController._myComputedProperty[tmpAddress] ?? false
        }
        set(newValue) {
            let tmpAddress = String(format: "%p", unsafeBitCast(self, to: Int.self))
            UIViewController._myComputedProperty[tmpAddress] = newValue
        }
    }
}

Prefiero hacer código en Swift puro y no confiar en la herencia de Objective-C. Debido a esto, escribí una solución Swift pura con dos ventajas y dos desventajas.

Ventajas:

1. Código Swift puro

2. Funciona en clases y terminaciones o más específicamente en Anyobjetos.

Desventajas

1. El código debe llamar al método willDeinit()para liberar objetos vinculados a una instancia de clase específica para evitar pérdidas de memoria

2. No puede hacer una extensión directamente a UIView para este ejemplo exacto porque var framees una extensión a UIView, no parte de la clase.

EDITAR:

import UIKit

var extensionPropertyStorage: [NSObject: [String: Any]] = [:]

var didSetFrame_ = "didSetFrame"

extension UILabel {

    override public var frame: CGRect {

        get {
            return didSetFrame ?? CGRectNull
        }

        set {
            didSetFrame = newValue
        }
    }

    var didSetFrame: CGRect? {

        get {
            return extensionPropertyStorage[self]?[didSetFrame_] as? CGRect
        }

        set {
            var selfDictionary = extensionPropertyStorage[self] ?? [String: Any]()

            selfDictionary[didSetFrame_] = newValue

            extensionPropertyStorage[self] = selfDictionary
        }
    }

    func willDeinit() {
        extensionPropertyStorage[self] = nil
    }
}

Con las categorías Obj-c solo puede agregar métodos, no variables de instancia.

En su ejemplo, ha utilizado @property como acceso directo para agregar declaraciones de métodos getter y setter. Aún necesita implementar esos métodos.

De manera similar, en Swift puede agregar extensiones de uso para agregar métodos de instancia, propiedades calculadas, etc. pero no propiedades almacenadas.

También recibo un problema EXC_BAD_ACCESS. El valor objc_getAssociatedObject()y objc_setAssociatedObject()debe ser un objeto. Y el objc_AssociationPolicydebe coincidir con el objeto.

Intenté usar objc_setAssociatedObject como se menciona en algunas de las respuestas aquí, pero después de fallar algunas veces, di un paso atrás y me di cuenta de que no hay razón para eso. Partiendo de algunas de las ideas aquí, se me ocurrió este código que simplemente almacena una matriz de lo que mis datos adicionales están (MyClass en este ejemplo) indexados por el objeto con el que quiero asociarlos:

class MyClass {
    var a = 1
    init(a: Int)
    {
        self.a = a
    }
}

extension UIView
{
    static var extraData = [UIView: MyClass]()

    var myClassData: MyClass? {
        get {
            return UIView.extraData[self]
        }
        set(value) {
            UIView.extraData[self] = value
        }
    }
}

// Test Code: (Ran in a Swift Playground)
var view1 = UIView()
var view2 = UIView()

view1.myClassData = MyClass(a: 1)
view2.myClassData = MyClass(a: 2)
print(view1.myClassData?.a)
print(view2.myClassData?.a)

Aquí hay una solución simplificada y más expresiva. Funciona tanto para el valor como para los tipos de referencia. El enfoque del levantamiento se toma de la respuesta de @HepaKKes.

Código de asociación:

import ObjectiveC

final class Lifted<T> {
    let value: T
    init(_ x: T) {
        value = x
    }
}

private func lift<T>(_ x: T) -> Lifted<T>  {
    return Lifted(x)
}

func associated<T>(to base: AnyObject,
                key: UnsafePointer<UInt8>,
                policy: objc_AssociationPolicy = .OBJC_ASSOCIATION_RETAIN,
                initialiser: () -> T) -> T {
    if let v = objc_getAssociatedObject(base, key) as? T {
        return v
    }

    if let v = objc_getAssociatedObject(base, key) as? Lifted<T> {
        return v.value
    }

    let lifted = Lifted(initialiser())
    objc_setAssociatedObject(base, key, lifted, policy)
    return lifted.value
}

func associate<T>(to base: AnyObject, key: UnsafePointer<UInt8>, value: T, policy: objc_AssociationPolicy = .OBJC_ASSOCIATION_RETAIN) {
    if let v: AnyObject = value as AnyObject? {
        objc_setAssociatedObject(base, key, v, policy)
    }
    else {
        objc_setAssociatedObject(base, key, lift(value), policy)
    }
}

Ejemplo de uso:

1) Crear extensión y asociarle propiedades. Usemos tanto el valor como las propiedades de tipo de referencia.

extension UIButton {

    struct Keys {
        static fileprivate var color: UInt8 = 0
        static fileprivate var index: UInt8 = 0
    }

    var color: UIColor {
        get {
            return associated(to: self, key: &Keys.color) { .green }
        }
        set {
            associate(to: self, key: &Keys.color, value: newValue)
        }
    }

    var index: Int {
        get {
            return associated(to: self, key: &Keys.index) { -1 }
        }
        set {
            associate(to: self, key: &Keys.index, value: newValue)
        }
    }

}

2) Ahora puedes usar las propiedades de forma regular:

    let button = UIButton()
    print(button.color) // UIExtendedSRGBColorSpace 0 1 0 1 == green
    button.color = .black
    print(button.color) // UIExtendedGrayColorSpace 0 1 == black

    print(button.index) // -1
    button.index = 3
    print(button.index) // 3

Más detalles:

1. La elevación es necesaria para envolver los tipos de valor.
2. El comportamiento del objeto asociado predeterminado es retener. Si desea obtener más información sobre los objetos asociados, le recomiendo consultar este artículo .

Otro ejemplo con el uso de objetos asociados Objective-C y propiedades calculadas para Swift 3 y Swift 4

import CoreLocation

extension CLLocation {

    private struct AssociatedKeys {
        static var originAddress = "originAddress"
        static var destinationAddress = "destinationAddress"
    }

    var originAddress: String? {
        get {
            return objc_getAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.originAddress) as? String
        }
        set {
            if let newValue = newValue {
                objc_setAssociatedObject(
                    self,
                    &AssociatedKeys.originAddress,
                    newValue as NSString?,
                    .OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC
                )
            }
        }
    }

    var destinationAddress: String? {
        get {
            return objc_getAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.destinationAddress) as? String
        }
        set {
            if let newValue = newValue {
                objc_setAssociatedObject(
                    self,
                    &AssociatedKeys.destinationAddress,
                    newValue as NSString?,
                    .OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC
                )
            }
        }
    }

}

si está buscando establecer un atributo de cadena personalizado en una UIView, así es como lo hice en Swift 4

Crear una extensión UIView

extension UIView {

    func setStringValue(value: String, key: String) {
        layer.setValue(value, forKey: key)
    }

    func stringValueFor(key: String) -> String? {
        return layer.value(forKey: key) as? String
    }
}

Para usar esta extensión

let key = "COLOR"

let redView = UIView() 

// To set
redView.setStringAttribute(value: "Red", key: key)

// To read
print(redView.stringValueFor(key: key)) // Optional("Red")

¿Qué hay de almacenar el mapa estático en la clase que se extiende así:

extension UIView {

    struct Holder {
        static var _padding:[UIView:UIEdgeInsets] = [:]
    }

    var padding : UIEdgeInsets {
        get{ return UIView.Holder._padding[self] ?? .zero}
        set { UIView.Holder._padding[self] = newValue }
    }

}

Traté de almacenar propiedades utilizando objc_getAssociatedObject, objc_setAssociatedObject, sin suerte. Mi objetivo era crear una extensión para UITextField, para validar la longitud de los caracteres de entrada de texto. El siguiente código funciona bien para mí. Espero que esto ayude a alguien.

private var _min: Int?
private var _max: Int?

extension UITextField {    
    @IBInspectable var minLength: Int {
        get {
            return _min ?? 0
        }
        set {
            _min = newValue
        }
    }

    @IBInspectable var maxLength: Int {
        get {
            return _max ?? 1000
        }
        set {
            _max = newValue
        }
    }

    func validation() -> (valid: Bool, error: String) {
        var valid: Bool = true
        var error: String = ""
        guard let text = self.text else { return (true, "") }

        if text.characters.count < minLength {
            valid = false
            error = "Textfield should contain at least \(minLength) characters"
        }

        if text.characters.count > maxLength {
            valid = false
            error = "Textfield should not contain more then \(maxLength) characters"
        }

        if (text.characters.count < minLength) && (text.characters.count > maxLength) {
            valid = false
            error = "Textfield should contain at least \(minLength) characters\n"
            error = "Textfield should not contain more then \(maxLength) characters"
        }

        return (valid, error)
    }
}

Aquí hay una alternativa que funciona también

public final class Storage : AnyObject {

    var object:Any?

    public init(_ object:Any) {
        self.object = object
    }
}

extension Date {

    private static let associationMap = NSMapTable<NSString, AnyObject>()
    private struct Keys {
        static var Locale:NSString = "locale"
    }

    public var locale:Locale? {
        get {

            if let storage = Date.associationMap.object(forKey: Keys.Locale) {
                return (storage as! Storage).object as? Locale
            }
            return nil
        }
        set {
            if newValue != nil {
                Date.associationMap.setObject(Storage(newValue), forKey: Keys.Locale)
            }
        }
    }
}



var date = Date()
date.locale = Locale(identifier: "pt_BR")
print( date.locale )

Esta solución me pareció más práctica

ACTUALIZADO para Swift 3

extension UIColor {

    static let graySpace = UIColor.init(red: 50/255, green: 50/255, blue: 50/255, alpha: 1.0)
    static let redBlood = UIColor.init(red: 102/255, green: 0/255, blue: 0/255, alpha: 1.0)
    static let redOrange = UIColor.init(red: 204/255, green: 17/255, blue: 0/255, alpha: 1.0)

    func alpha(value : CGFloat) -> UIColor {
        var r = CGFloat(0), g = CGFloat(0), b = CGFloat(0), a = CGFloat(0)
        self.getRed(&r, green: &g, blue: &b, alpha: &a)
        return UIColor(red: r, green: g, blue: b, alpha: value)
    }

}

... luego en tu código

class gameController: UIViewController {

    @IBOutlet var game: gameClass!

    override func viewDidLoad() {
        self.view.backgroundColor = UIColor.graySpace

    }
}