重识iOS之Category

作者: 六号先生117 | 来源:发表于2018-08-20 09:59 被阅读1015次

    笔者最近梳理iOS知识脉络,计划写一个名为“重识iOS”的系列,内容来自平时的学习笔记,参考了一些文章和书籍,融入自己的理解以记录。欢迎交流指正。

    系列篇:

    category

    Category的介绍

    熟悉设计模式的开发人员应该都知道装饰模式(Decorator),它是在不修改原代码的基础上进行拓展。iOS开发中Category就是对装饰模式的典型实践。

    • 简介:CategoryObjective-C 2.0之后添加的语言特性,Category的主要作用是为已经存在的类添加方法
    • Category的结构

    我们知道Objective-C中类和对象都是C结构,Category的结构如下:

    struct _category_t {
        const char *name; // 1
        struct _class_t *cls; // 2
        const struct _method_list_t *instance_methods; // 3
        const struct _method_list_t *class_methods; // 4
        const struct _protocol_list_t *protocols; // 5
        const struct _prop_list_t *properties; // 6
    };
    
    1. name 主类的名字
    2. cls 要扩展的类对象,编译期没有值,运行期根据 name 对应到类对象
    3. instance_methods 实例方法列表
    4. class_methods 类方法列表
    5. protocols 实现的协议列表,不常用但确实支持
    6. properties 属性列表,可以定义属性,不能合成实例变量,可通过关联对象进行绑定,与传统实例变量是两样东西。

    Category的使用场景

    • 为已经存在的类添加方法(特别是为看不见源码的系统类)
    • 把类的实现分开在几个不同的文件中。好处:
    1. 减少单个文件体积
    2. 功能分离
    3. 多人共同开发一个类
    4. 实现按需加载

    Category的特点(局限性)

    • 不能添加实例变量(可通过runtime关联对象)

    注意category可以添加属性,只是不能自动合成实例变量

    • 方法覆盖:与主类同名的方法优先级高于主类方法

    注意category并不是完全替换掉主类的同名方法,只是类的方法列表里会出现两个名字一样的方法,并且category的方法会排在本类方法的前面,运行时查找方法按照顺序,一旦找到就停止,也就出现了所谓的方法覆盖

    Category与Extension

    Category运行期决议Category无法添加实例变量,因为在运行期对象的内存布局已经确定,添加实例变量会破坏类的内部结构。

    Extension编译器决议Extension可以单独创建生成 .h 文件,常写在主类.m中作为类的一部分,一般用来隐藏类的私有信息,必须有一个类的源码才能为其添加一个Extension

    Category关联对象

    //.h文件
    #import "MyClass.h"
    
    @interface MyClass (Addition)
    
    @property (nonatomic, copy) NSString *name;
    
    @end
    
    
    //.m文件
    #import "MyClass+Addition.h"
    
    static const char kNameKey;
    
    @implementation MyClass (Addition)
    
    /** 
     * 设置关联对象
     * 
     * @param 需要被关联的对象
     * @param key 关联对象的key 一般这样设置static char key;
     * @param value 被关联对象的属性,如果设置nil,就取消关联
     * @param policy 关联策略,相当于属性的内存管理语义
     */
    
    - (void)setName:(NSString *)name {
        objc_setAssociatedObject(self, &kNameKey, name, OBJC_ASSOCIATION_COPY);
    }
    
    - (NSString *)name {
        return objc_getAssociatedObject(self, &kNameKey);
    }
    
    @end
    
    
    //objc_setAssociatedObject第4个参数:策略的枚举
    typedef OBJC_ENUM(uintptr_t, objc_AssociationPolicy) {
        OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0,           //关联对象的属性是弱引用
        OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1, //关联对象的属性是强引用且关联对象不使用原子性
        OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3,   //关联对象的属性是copy且关联对象不使用原子性
        OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401,       //关联对象的属性是copy且关联对象使用原子性
        OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403          //关联对象的属性是copy且关联对象使用原子性
    };
    

    Category延伸

    1.在类的 +load 方法中可以调用Category里声明的方法吗?

    可以,因为附加Category到类的工作会先于 +load 方法的执行。

    2.类和Category的 +load 方法调用顺序是什么样的?

    +load 的执行顺序是:先类,后category。而各个category+load执行顺序是根据编译顺序决定的。

    3.关联对象存在哪?如何存储?对象销毁时候如何处理关联对象?

    所有的关联对象都由AssociationsManager管理,AssociationsManager里面是由一个静态AssociationsHashMap来存储所有的关联对象的。

    相当于把所有对象的关联对象都存在一个全局map面。而mapkey是这个对象的指针地址,value一个AssociationsHashMap,里面保存了关联对象的键值对。

    runtime的销毁对象函数 objc_destructInstance 里面会判断这个对象有没有关联对象,如果有,会调用 object_remove_assocations 做关联对象的清理工作。

    参考文章:

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