【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，需要手动添加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需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，在编译期将其中的定义的数据加到该类的数据类表中。如果不实现其中的方法，就会报错。

• 由于系统的类的是实现部分不对用户开放，所以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，伴随着类的产生而产生，消亡而消亡。扩展也可以用来隐藏类的私有部分。
• 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，对象的内存布局就已经确定好了，如果添加实例变量，会破坏类的内存布局。

2. 分类的实质

1）分类原理

typedef struct category_t *Category;
struct category_t {
    const char *name; // 分类名
    classref_t cls; // 类
    struct method_list_t *instanceMethods;  // 实例方法
    struct method_list_t *classMethods; // 类方法
    struct protocol_list_t *protocols;  // 协议
    struct property_list_t *instanceProperties; // 实例属性
    // Fields below this point are not always present on disk.
    struct property_list_t *_classProperties;   // 类属性

    method_list_t *methodsForMeta(bool isMeta) {
        if (isMeta) return classMethods;
        else return instanceMethods;
    }

    property_list_t *propertiesForMeta(bool isMeta, struct header_info *hi);
};

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

1. 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。
2. 将分类中的方法、属性等合并到一个大数组中，后面参加编译的分类会在数组的前面。
3. 将合并后的分类数据（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

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

• 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获得属性的值并返回。

• ** 参数三：**id value : 关联的值，也就是set方法传入的值给属性去保存。

• 参数四：objc_AssociationPolicy policy : 策略，属性以什么形式保存。

取值

 objc_getAssociatedObject(id object, const void *key);

• 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

 - (void)removeAssociatedObjects
{
    // 移除关联对象
    objc_removeAssociatedObjects(self);
}

应用

//分类.h文件
#import "LGPerson.h"

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface LGPerson (cat)
@property (nonatomic, copy) NSString *lg_nickname;
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

//分类.m文件
#import "LGPerson+cat.h"
#import 
@implementation LGPerson (cat)
- (void)setName:(NSString *)name {
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(name), name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (NSString *) name {
    return objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
}
@end

  
//main文件
#import 
#import "LGPerson+cat.h"
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
        LGPerson *t = [[LGPerson alloc] init];
        t.name = @"1";
        NSLog(@"%@", t.name);
        
    }
    return 0;
}

运行结果：

总结：

1. 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，如果要使用分类中的属性，需要使用关联对象。
2. 分类在运行的时候被整合到类中，扩展在编译的时候被整合到类中，因此分类中的方法不实现不会报错，扩展就会报错。
3. 扩展用于声明私有属性与方法。
4. 分类中的方法和类中的方法重名，分类中的方法会代替类中的方法。