如何绕过“Extensions must not contain stored properties”错误

为什么 Swift 禁止扩展里存值?

Swift 扩展(extension)不能增加存储属性,原因有三:

  1. 内存布局已确定

    类/结构体的大小在编译期就固定,随意加字段会破坏 ABI。

  2. 类型安全

    允许多个模块给同一类型加字段,会出现命名冲突、重复存储。

  3. 语言哲学

    扩展应"加行为,不改状态"。如果必须加状态,说明设计该重构了。

方案 1:嵌套静态实体(纯 Swift,无 OC 依赖)

思路:把值存在全局/静态变量里,再用计算属性转发。

swift 复制代码
class Object {}

extension Object {
    // 1. 私有嵌套枚举,仅作命名空间
    private enum Storage {
        // ⚠️ 静态变量,所有实例共用一份
        static var property: String = ""
    }
    
    // 2. 计算属性转发
    var property: String {
        get { Storage.property }
        set { Storage.property = newValue }
    }
}

适用场景

  • 全局共享一份默认值(例如 App 配置)。
  • 不想引入 Objective-C 运行时。

陷阱

  • 所有实例共享同一变量 → 线程安全、命名冲突要自己保证。
  • 不能实现"每个实例各自附加字段"。

方案 2:Associated Objects(每实例独立存储)

思路:借助 Objective-C 运行时,把"键-值"挂在对象上。

导入头文件

swift 复制代码
import ObjectiveC
swift 复制代码
extension Object {
    private enum Key {
        // 用 Void? 取地址即可,不占内存
        static var propertyKey: Void?
    }
}

计算属性封装

swift 复制代码
extension Object {
    var property: String? {
        get {
            objc_getAssociatedObject(self, &Key.propertyKey) as? String
        }
        set {
            objc_setAssociatedObject(
                self,
                &Key.propertyKey,
                newValue,
                .OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC
            )
        }
    }
}

关联策略一览

策略 语义 常用场景
.OBJC_ASSOCIATION_RETAIN 原子 + strong 线程安全对象
.OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC 非原子 + strong 性能优先,UI 控件
.OBJC_ASSOCIATION_COPY 原子 + copy NSString/NSArray等可拷贝类型
.OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN 非拥有引用 弱关联(需手动置 nil)

两种方案对比

维度 嵌套静态实体 Associated Objects
是否纯 Swift ❌(需 ObjectiveC)
每实例独立存储 ❌(全局一份)
线程安全 自己加锁 依赖策略(原子/非原子)
生命周期 与 App 相同 与对象生命周期绑定
性能 直接内存访问 哈希表查找,略慢
适用 共享配置、单例 给 UIView/VC 挂私有属性

实战:给 UIView 加一个"点击闭包"扩展

swift 复制代码
import ObjectiveC

extension UIView {
    private struct Key {
        static var tapAction: Void?
    }
    
    var onTap: (() -> Void)? {
        get {
            objc_getAssociatedObject(self, &Key.tapAction) as? () -> Void
        }
        set {
            objc_setAssociatedObject(
                self,
                &Key.tapAction,
                newValue,
                .OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC
            )
        }
    }
}

// 使用
let button = UIButton()
button.onTap = { print("被点了一下") }

设计忠告:能不用就不用

  1. 优先考虑组合

    把状态封装到专用对象里,而不是挂在别人身上。

  2. 命名空间要私有

    嵌套 enum / struct 都标 private,防止污染全局。

  3. 线程安全

    静态变量用 NSLock / DispatchQueue;关联对象选对策略。

  4. 文档注释

    说明"此属性通过扩展实现,生命周期与宿主对象一致"。

一句话总结

  • 嵌套静态实体:简单、纯 Swift,但全局共享。
  • Associated Objects:能给每个实例挂私货,却依赖 OC 运行时。

记住:

"扩展里存状态"是语言红线,出现这种需求时,先问自己"是不是该新建一个类型?"

如果答案是否,再安全地"曲线救国"。

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