写在前面
Objective-C中的copy相关内容比我想象中要丰富多了。
使用对象时经常需要拷贝它。在Objective-C中，此操作是通过copy和mutableCopy方法完成的，基类NSObject中与copy相关的API如下：
- (id)copy;
- (id)mutableCopy;
+ (id)copyWithZone:(struct_NSZone *)zone OBJC_ARC_UNAVAILABLE;
+ (id)mutableCopyWithZone:(struct_NSZone *)zone OBJC_ARC_UNAVAILABLE;
显然，NSObject已经实现了copy和mutableCopy方法。
如果想让自己的类（继承自NSObject，假设叫CustomClass）支持拷贝操作，该怎么弄呢？第一个想到的处理方式恐怕是重写copy方法（暂时不谈mutableCopy，稍后再叙）。
但是，这种做法是错误的。
正确的做法是让自定义类遵循NSCopying协议（NSObject并未遵循该协议），该协议只有一个方法：
@protocolNSCopying
- (id)copyWithZone:(NSZone*)zone;
@end
简单来说，当对某个对象发送copy消息时，NSObject#copy的实现逻辑会去自动调用copyWithZone:方法，有点回调的感觉；因此，若想支持拷贝操作，需要在自定义类中让其支持NSCopying，即实现copyWithZone:方法，而不是重写copy方法。
参数zone是什么鬼？这是因为在以前开发程序时，会把内存分为不同的区（zone），而对象会创建在某个区里面。现在不用了，每个程序只有一个区：默认区（default zone）。所以说，尽管必须实现copyWithZone:方法，但是不必担心其中的zone参数。
举个栗子，有个表示个人信息的类，可以在其接口定义中声明此类遵循NSCopying协议，如下：
@interfaceUserInfo:NSObject
@property(nonatomic,copy)NSString*firstName;
@property(nonatomic,copy)NSString*lastName;
- (instancetype)initWithFirstName:(NSString*)firstName
andLastName:(NSString*)lastName;
@end
@implementationUserInfo
- (instancetype)initWithFirstName:(NSString*)firstName
andLastName:(NSString*)lastName {
if(self= [superinit]) {
_firstName = [firstNamecopy];
_lastName = [lastNamecopy];
}
returnself;
}
#pragma mark - NSCopying
- (instancetype)copyWithZone:(NSZone*)zone {
UserInfo *copy= [[[selfclass] allocWithZone:zone] initWithFirstName:_firstName
andLastName:_lastName];
returncopy;
}
@end
再来讲一下mutableCopy方法和NSMutableCopying协议；它们俩与copy方法和NSCopying协议相对应。当你的类还有mutable版本时，你还应该遵循NSMutableCopying协议，并实现mutableCopyWithZone:方法，这样，当向该类对象发送mutableCopy消息时，NSObject的mutableCopy方法实现代码中会回调你的mutableCopyWithZone:方法。
Note:虽然在自定义copyWithZone:和mutableCopyWithZone:中可以弄各种花样，但是务必保证如下逻辑：
[CustomClass copy] -> CustomClass
// 向immutable对象发送copy消息，得到一个immutable对象
[MutableCustomClass copy] -> CustomClass
// 向mutable对象发送一个copy消息，得到一个immutable对象
[CustomClass mutableCopy] -> MutableCustomClass
// 向immutable对象发送mutableCopy消息，得到mutable对象
[MutableCustomClass mutableCopy] -> MutableCustomClass
// 向mutable对象发送mutableCopy消息，得到mutable对象
下一个问题：向immutable对象发送copy消息一定会得到一个新对象吗？
No！下面的测试栗子所做的事情是分别向不可变的NSString、NSArray、NSDictionary以及NSSet对象发送copy消息，得到几个新的对象，新对象显然是immutable的，问题是：这些新对象真的是新对象吗？如下栗子分别把新老对象的地址给打印出来：
NSString*testString =@"1";
NSString*copyString = [testStringcopy];
NSLog(@"testString address = %x", testString);
NSLog(@"copyString address = %x", copyString);
// print:
// testString address = 79720cc0
// copyString address = 79720cc0
NSArray*testArray = @[@1, @2, @3];
NSArray*copyArray = [testArraycopy];
NSLog(@"testArray address = %x", testArray);
NSLog(@"copyArray address = %x", copyArray);
// print:
// testArray address = 79722fb0
// copyArray address = 79722fb0
NSDictionary*testDictionary = @{@1:@2};
NSDictionary*copyDictionary = [testDictionarycopy];
NSLog(@"testDictionary address = %x", testDictionary);
NSLog(@"copyDictionary address = %x", copyDictionary);
// print:
// testDictionary address = 79722fd0
// copyDictionary address = 79722fd0
NSSet*testSet = [NSSetsetWithObject:@1];
NSSet*copySet = [testSetcopy];
NSLog(@"testSet address = %x", testSet);
NSLog(@"copySet address = %x", copySet);
// print:
// testSet address = 79722ff0
// copySet address = 79722ff0
答案很明了！NSString、NSArray、NSDictionary以及NSSet，这是我们最常用的四个含有mutable版本的类型；向这些类型的immutable对象发送copy消息，这些对象会直接返回本身，而不是返回一个新创建的对象。
关于这一点，我反复使用各种姿势测试了很多次，均得到这样的结果；但是目前还没能找到比较权威的说法对这个现象进行说明。不过想想也很容易理解，对于一个immutable对象，真的没必要再复制一个，毕竟其中的内容不会发生改变，如果复制了，那么内存中将会存在两个一模一样的资源，岂不浪费？
总结这一段内容的要点如下：
若想令自己的类具备拷贝功能，则需要遵循NSCopying协议，实现其定义的copyWithZone:方法；
若自定义的类分为immutable和mutable版本，则需要同时遵循NSCopying和NSMutableCopying协议；
向immutable对象发送copy消息，并不一定会得到一个新对象；
在很长时间里，我都认为浅拷贝（shallow copy）指的是「指针拷贝」，而深拷贝（deep copy）才是真正copy一个对象；显然，这种说法是不正确的。
一般来说，「深拷贝」和「浅拷贝」这两个概念是分析集合类型才会谈及的。深拷贝的意思是：在拷贝对象时，将其底层数据也一并复制过去。Foundation框架中所有集合类型在默认情况下都执行浅拷贝，也就是说，只拷贝容器对象本身，而不复制其中数据。这样做的原因在于，容器内的对象未必能拷贝，而且调用者也未必想在拷贝容器时一并拷贝其中每一个对象。
深拷贝和浅拷贝对比图如下：
经常看到@property中有些对象类型属性被strong修饰，有些被copy修饰。strong修饰符的作用不消多说，该如何理解copy修饰符呢？
关于@property中copy修饰符的使用，我曾经历了这么两个阶段：
使用copy修饰mutable类型，使用strong修饰immutable类型；
使用copy修饰immutable类型，使用strong修饰mutable类型；
关于第1个阶段，我忘记了当时是怎么想的，它显然是错的；
关于第2个阶段，我之所以有这样的认识是因为曾在stackoverflow中看到了如下这么一段说明：
For attributes whose type is an immutable value class that conforms to theNSCopyingprotocol, you almost always should specifycopyin your@propertydeclaration. Specifying retain is something you almost never want in such a situation.
这句话错了吗？当然没有，要不也不会得到这么多的votes。但为什么这么说呢？不晓得是当时没耐心还是咋地，反正没怎么思考这个问题。
接着以上文提到的UserInfo为栗子，对之进行简化，只是定义两个NSString属性：firstName和lastName，作为对比前者使用copy修饰，后者使用strong修饰。如下：
@interfaceUserInfo:NSObject
@property(nonatomic,copy)NSString*firstName;
@property(nonatomic,strong)NSString*lastName;
@end
基于UserInfo创建实例进行测试：
NSMutableString*mutableFirstName = [NSMutableStringstringWithFormat:@"李"];
NSMutableString*mutableLastName = [NSMutableStringstringWithFormat:@"四"];
UserInfo *u = [[UserInfo alloc] init];
u.firstName = mutableFirstName;
u.lastName = mutableLastName;
NSLog(@"全名：%@%@", u.firstName, u.lastName);
// print: 全名：李四
// 改mutableFirstName「李」为「公孙」
[mutableFirstName deleteCharactersInRange:NSMakeRange(0,1)];
[mutableFirstName appendString:@"公孙"];
// 改mutableLastName「四」为「四哥」
[mutableLastName appendString:@"哥"];
NSLog(@"全名：%@%@", u.firstName, u.lastName);
// print: 全名：李四哥
简单来说，对于immutable对象类型属性，假设该类型存在mutable版本，若使用strong修饰该属性，则将会是不安全的。
在上述代码中，u.lastName被strong修饰，对之赋值一个mutable类型mutableLastName，之后改变mutableLastName的值（由「四」变为「四哥」），显然也影响到了u.lastName的值，这通常是我们所不希望发生的；作为对比，u.firstName被copy修饰，也为之赋值mutable类型mutableFirstName，之后也改变mutableFirstName的值（由「李」变为「公孙」），但是u.firstName不受影响。
再往深一点看：@property的copy的作用机制是什么？根据我的理解，copy修饰符的意义有两点：
在系统自动合成属性的setter提供「指示」，使用类似于_iVar = [var copy];的方式进行赋值；
告诉使用者，安心的使用吧！
因此，根据我的理解，系统合成UserInfo的firstName和lastName的setter代码如下：
- (void)setFirstName:(NSString*)firstName {
_firstName = [firstNamecopy];
}
- (void)setLastName:(NSString*)lastName {
_lastName = lastName;
}
写到这里，可以回答一个常见的问题了：如何重写带copy关键字的setter？
换句话说，即便firstName属性被copy修饰，但是如果重写setter时采用错误的方式，copy带来的好处会荡然无存。譬如这样重写setFirstName:：
- (void)setFirstName:(NSString*)firstName {
_firstName = firstName;
}
得到的结果如下（显然，firstName也是不安全的）：
全名：李四
全名：公孙四哥
继续深挖：
是不是所有遵循NSCopying类型属性都应该使用copy修饰呢？
mutable类型属性可以使用copy修饰吗？
对于第一个问题，答案是No！对于向NSString、NSDictionary等属性才需要使用copy修饰，因为它们存在mutable版本，在为属性赋值时，右值很可能是它们的mutable类型对象，若使用strong修饰则会带来不稳定因子；另外一个方面，如果属性类型不存在对应的mutable版本，则完全不用担心这点，反正你也无法在外部修改它，不稳定因子自然不存在了。
对于第二个问题，答案仍然是No！被修饰符copy修饰的属性，默认的setter赋值方式是_iVar = [var copy];而copy方法返回的是immutable类型，将immutable对象赋值给mutable类型指针显然是不对的。
P.S：如果存在mutableCopy修饰符，或许可以使用mutableCopy修饰mutable属性^_^
