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iOS Objective-C 分類為系統類別新增屬性：關聯物件完整實作

編輯：程式設計疑難解答

問題背景

需為系統類別 (如 UIButton) 新增屬性儲存自訂資料 (如 cityId、typeId)，無法繼承 (final 類別) 或不想建立子類別。

解決方案：Category + Associated Objects

.h 檔案：宣告屬性

#import <UIKit/UIKit.h>

@interface UIButton (TLButton)

@property (nonatomic, strong, readwrite) NSNumber *cityId;
@property (nonatomic, strong, readwrite) NSNumber *typeId;
@property (nonatomic, readwrite) NSNumber *progress;

@end

.m 檔案：實作 Getter/Setter 使用關聯物件

#import "UIButton+TLButton.h"
#import <objc/runtime.h>

@implementation UIButton (TLButton)

- (NSNumber *)cityId {
    return objc_getAssociatedObject(self, @selector(cityId));
}

- (void)setCityId:(NSNumber *)cityId {
    [self willChangeValueForKey:@"cityId"];
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(cityId), cityId, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    [self didChangeValueForKey:@"cityId"];
}

- (NSNumber *)typeId {
    return objc_getAssociatedObject(self, @selector(typeId));
}

- (void)setTypeId:(NSNumber *)typeId {
    [self willChangeValueForKey:@"typeId"];
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(typeId), typeId, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    [self didChangeValueForKey:@"typeId"];
}

- (NSNumber *)progress {
    return objc_getAssociatedObject(self, @selector(progress));
}

- (void)setProgress:(NSNumber *)progress {
    [self willChangeValueForKey:@"progress"];
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(progress), progress, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    [self didChangeValueForKey:@"progress"];
}

@end

關鍵 API 解析

函數	用途	參數
`objc_getAssociatedObject`	讀取關聯值	`(id object, const void *key)`
`objc_setAssociatedObject`	設定關聯值	`(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)`
`objc_removeAssociatedObjects`	移除所有關聯	`(id object)`

關聯策略對照

策略常數	記憶體語意	等同 @property	適用場景
`OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN`	弱引用	`assign` / `weak`	委派、非擁有關係
`OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC`	強引用、非原子	`strong, nonatomic`	一般物件 (效能較好)
`OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC`	複製、非原子	`copy, nonatomic`	`NSString`、`NSArray` 等不可變類別
`OBJC_ASSOCIATION_RETAIN`	強引用、原子	`strong`	多執行緒共享
`OBJC_ASSOCIATION_COPY`	複製、原子	`copy`	多執行緒共享不可變物件

使用範例

UIButton *btn = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeSystem];
btn.cityId = @1001;
btn.typeId = @2;
btn.progress = @0.5;

NSLog(@"City: %@, Type: %@, Progress: %@", btn.cityId, btn.typeId, btn.progress);

Category vs 繼承比較

維度	Category (分類)	繼承 (子類別)
適用性	系統類別、無法修改源碼	自有類別、需擴展行為
屬性儲存	需用 Associated Objects	直接新增實例變數
方法覆寫	可覆寫但危險 (方法交換)	安全覆寫、呼叫 super
編譯檢查	較弱	完整型別檢查
推薦場景	為現有類別「貼上」功能	建立專用型別、IS-A 關係