【iOS】——分类，扩展以及关联对象

1. 分类(Category)和扩展(Extension)

1） 分类(运行期)

• 分类就是为已经存在的类，在运行时添加新的方法的一种机制。
  
• 分类可以添加协议，类方法，实例方法和属性，不能添加实例变量。
  
• 添加的属性就不会生成成员变量，也不会生成setter/getter方法，必要手动添加setter/getter方法。
  

2）扩展(编译期)

• 扩展和分类很像，扩展只有声明部分，扩展中的定义的方法必要在类的实现部分去实现。
  
• 可以定义协议，类方法，实例方法，属性和实例变量，在编译期将此中的定义的数据加到该类的数据类表中。假如不实现此中的方法，就会报错。
  
• 由于系统的类的是实现部分不对用户开放，以是不能给系统的类添加扩展。
  

3）区别

• 扩展在编译期决定，是类的一部分，和类的声明部分和实现部分共同组成类，陪同着类的产生而产生，消亡而消亡。扩展也可以用来潜伏类的私有部分。
  
• 分类是在运行期决议的，扩展可以添加实例变量，分类不能添加实例变量，原因是在运行时，对象的内存结构就已经确定好了，假如添加实例变量，会粉碎类的内存结构。
  

2. 分类的实质

1）分类原理

1. typedef struct category_t *Category;
2. struct category_t {
3.     const char *name; // 分类名
4.     classref_t cls; // 类
5.     struct method_list_t *instanceMethods;  // 实例方法
6.     struct method_list_t *classMethods; // 类方法
7.     struct protocol_list_t *protocols;  // 协议
8.     struct property_list_t *instanceProperties; // 实例属性
9.     // Fields below this point are not always present on disk.
10.     struct property_list_t *_classProperties;   // 类属性
12.     method_list_t *methodsForMeta(bool isMeta) {
13.         if (isMeta) return classMethods;
14.         else return instanceMethods;
15.     }
17.     property_list_t *propertiesForMeta(bool isMeta, struct header_info *hi);
18. };

复制代码

发现里面存在实例方法列表，类方法列表，实例属性列表与类属性列表。
2）分类的加载流程

• 在编译阶段将分类中的方法、属性等编译到一个数据结构category_t。
  
• 将分类中的方法、属性等归并到一个大数组中，反面参加编译的分类会在数组的前面。
  
• 将归并后的分类数据（方法、属性、协议），插入到类原来数据的前面。
  

也就是说当分类中的方法与原始类中的方法重名时，会先去调用分类中实现的方法。
2. 关联对象

通过关联对象给分类添加属性
动态添加

1. objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)

复制代码

• 参数一：id object : 给哪个对象添加属性，这里要给自己添加属性，用self。
  
• 参数二：void * == id key : key值，根据key获取关联对象的属性的值，在objc_getAssociatedObject中通过次key得到属性的值并返回。
  
• ** 参数三：**id value : 关联的值，也就是set方法传入的值给属性去生存。
  
• 参数四：objc_AssociationPolicy policy : 策略，属性以什么形式生存。
  

取值

1. objc_getAssociatedObject(id object, const void *key);

复制代码

• 参数一：id object : 获取哪个对象里面的关联的属性。
  
• 参数二：void * == id key : 什么属性，与objc_setAssociatedObject中的key相对应，即通过key值取出valu
  

移除关联对象

1. - (void)removeAssociatedObjects
2. {
3.     // 移除关联对象
4.     objc_removeAssociatedObjects(self);
5. }

复制代码

应用

1. //分类.h文件
2. #import "LGPerson.h"
4. NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
6. @interface LGPerson (cat)
7. @property (nonatomic, copy) NSString *lg_nickname;
8. @property (nonatomic, copy) NSString *name;
9. @end
11. NS_ASSUME_NONNULL_END
13. //分类.m文件
14. #import "LGPerson+cat.h"
15. #import <objc/runtime.h>
16. @implementation LGPerson (cat)
17. - (void)setName:(NSString *)name {
18.     objc_setAssociatedObject(self, @selector(name), name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
19. }
21. - (NSString *) name {
22.     return objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
23. }
24. @end
26.   
27. //main文件
28. #import <Foundation/Foundation.h>
29. #import "LGPerson+cat.h"
30. int main(int argc, const char * argv[]) {
31.     @autoreleasepool {
32.         
33.         LGPerson *t = [[LGPerson alloc] init];
34.         t.name = @"1";
35.         NSLog(@"%@", t.name);
36.         
37.     }
38.     return 0;
39. }

复制代码

运行结果：

总结：

• 分类中没有成员列表，因此不能添加成员变量。但是有属性列表，可以添加属性的声明，但是不会合成set与get方法，假如要利用分类中的属性，必要利用关联对象。
  
• 分类在运行的时间被整合到类中，扩展在编译的时间被整合到类中，因此分类中的方法不实现不会报错，扩展就会报错。
  
• 扩展用于声明私有属性与方法。
  
• 分类中的方法和类中的方法重名，分类中的方法会取代类中的方法。
  

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