类别(Category)与扩展(Extension)

类别

-- iOS OC中的特有语法，允许使用类别为现有类添加新方法，并且不需要创建子类，不需要访问原有类的源代码,它是表示一个指向分类的结构体指针。原则上它只能增加方法，而不能增加成员（实例）变量。原因是实现类别的结构体指针中没有属性列表即我们实现不了属性方法和构造成员变量。

类别格式：

@interface UIView (testClass)

@end

@implementtation UIView (testClass)

@end

Category源码：

Category 是表示一个指向分类的结构体的指针，其定义如下：
typedef struct objc_category *Category;
struct objc_category {
  char *category_name                          OBJC2_UNAVAILABLE; // 分类名
  char *class_name                             OBJC2_UNAVAILABLE; // 分类所属的类名
  struct objc_method_list *instance_methods    OBJC2_UNAVAILABLE; // 实例方法列表
  struct objc_method_list *class_methods       OBJC2_UNAVAILABLE; // 类方法列表
  struct objc_protocol_list *protocols         OBJC2_UNAVAILABLE; // 分类所实现的协议列表
}

分类定义的实例方法与类方法，
    其中instance_methods 列表是 objc_class 中方法列表的一个子集，
    而class_methods列表是元类方法列表的一个子集。
但这个结构体里面

根本没有属性列表，

类别中不能添加 成员变量 的实质原因：

我们知道在一个类中用@property声明属性，编译器会自动帮我们生成_成员变量和setter/getter，
但分类的指针结构体中，根本没有属性列表。
所以在分类中用@property声明属性，既无法生成_成员变量也无法生成setter/getter。

因此结论是：我们可以用@property声明属性，编译和运行都会通过，只要不使用程序也不会崩溃。但如果调用了_成员变量和setter/getter方法，就会报错。

unrecognized selector sent to instance -- 未找到这个方法，因为@property声明了这个属性，但是并未实现setter/gettter方法，调用不了。

解决类别中不能添加 成员变量 的问题

@property (nonatomic,copy) NSString *testStr;
@property 声明了一个成员变量，可以通过编译，但是只要使用就会报错，
我们可以利用这个机制，由于 OC语法中的所有方法是 `runtime` 时完成的，我们在运行时动态添加/构建 setter/getter方法。

#import <objc/runtime.h>
|||
static NSString *testStrKey = @"testStrKey";   //定义一个key值
@implementation testClass (Category)

//运行时实现setter方法
- (void)setTestStr:(NSString *)testStr {
    objc_setAssociatedObject(self, &testStrKey, testStr, OBJC_ASSOCIATION_COPY);
}
//运行时实现getter方法
- (NSString *)testStr{
    return objc_getAssociatedObject(self, &testStrKey);
}

@end

>> 使用时即可： xxx.testStr = @"testStr输出";

> 关于类别的使用和说明

通过类别为指定类添加新的方法后，不仅仅会影响该类，还会影响该类的所有子类，每个子类都会获取类别扩展的方法。

可根据需要为一个类定义多个类别，不同的类别都可对原有的类增加方法定义。

类别通常有如下三种用法：

1. 利用类别对类进行模块化设计 -- 即可根据需要为一个类定义多个类别，避免一个类别出现文件庞杂
2. 使用类别来调用私有方法 -- 可在需要使用某个类的私有方法的该类的声明或实现中声明一个私有方法的类别，以便可以调用那个类的私有方法。
3. 使用类别来实现非正式协议。

扩展

extension是类别的一个特例。类扩展与类别相比只是少了分类的名称，所以称之为匿名分类。

作用

    可以为一个类添加原来没有的成员变量和方法。
    一般的类扩展写到 `.m`文件中
    一般的私有属性写到 `.m` 文件中

扩展的格式 -- 直接创建的扩展类方法只有 .h 文件

xxx + xxx.h

@interface 已有类 ()
// 私有属性
// 私有方法 
@end

类别与扩展的区别

①类别中原则上只能增加方法（能添加属性的的原因只是通过runtime解决无setter/getter的问题而已）；

②类扩展不仅可以增加方法，还可以增加实例变量（或者属性），只是该实例变量默认是@private类型的（
用范围只能在自身类，而不是子类或其他地方）；

③类扩展中声明的方法没被实现，编译器会报警，但是类别中的方法没被实现编译器是不会有任何警告的。这是因为类扩展是在编译阶段被添加到类中，而类别是在运行时添加到类中。

④类扩展不能像类别那样拥有独立的实现部分（@implementation部分），也就是说，类扩展所声明的方法必须依托对应类的实现部分来实现。

⑤定义在 .m 文件中的类扩展方法为私有的，定义在 .h 文件（头文件）中的类扩展方法为公有的。类扩展是在 .m 文件中声明私有方法的非常好的方式。