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:
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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:Category是Objective-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
};
-
name
主类的名字 -
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 -
instance_methods
实例方法列表 -
class_methods
类方法列表 -
protocols
实现的协议列表,不常用但确实支持 -
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:
- 减少单个文件体积
- 功能分离
- 多人共同开发一个类
- 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在运行期决议。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在编译器决议。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的 +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map的key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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