iOS|iOS OC中分类Category实现原理

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一、概念 1.前言

【iOS|iOS OC中分类Category实现原理】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。
2.设计思想
Objective-C 中的 Category 就是对装饰模式的一种具体实现。它的主要作用是在不改变原有类的前提下,动态地给这个类添加一些方法。
在 Objective-C 中的具体体现为:实例(类)方法、属性和协议。
二、使用场景
1.给现有的类添加方法;
2.将一个类的实现拆分成多个独立的源文件;
好处:
a)可以减少单个文件的体积
b)可以把不同的功能组织到不同的category里
c)可以由多个开发者共同完成一个类
d)可以按需加载想要的category 等等。
3.声明私有的方法。
三、实现原理
1.我们不主动引入 Category 的头文件,Category 中的方法都会被添加进主类中。我们可以通过 - performSelector: 等方式 对 Category 中的相应方法进行调用
a)将 Category 和它的主类(或元类)注册到哈希表中;
b)如果主类(或元类)已实现,那么重建它的方法列表。
2.在这里分了两种情况进行处理:Category 中的实例方法和属性被整合到主类中;而类方法则被整合到元类中(关于对象、类和元类的更多细节,可以参考我前面的博文《Objective-C对象模型》)。另外,对协议的处理比较特殊,Category 中的协议被同时整合到了主类和元类中。
3.注意到,不管是哪种情况,最终都是通过调用staticvoid remethodizeClass(Class cls) 函数来重新整理类的数据的。
四、category结构体
1.所有的OC类和对象,在runtime层都是用struct表示的,category也不例外,在runtime层,category用结构体category_t.
2.category结构体的定义:
structcategory_t {
constchar*name; //类的名字(name)
classref_t cls; //类(cls)
struct method_list_t *instanceMethods; //category中所有给类添加的实例方法的列表(instanceMethods)
structmethod_list_t *classMethods; //category中所有添加的类方法的列表(classMethods)
structprotocol_list_t *protocols; //category实现的所有协议的列表(protocols)
structproperty_list_t *instanceProperties; //category中添加的所有属性(instanceProperties)
};
3.从category的定义也可以看出category可以添加实例方法,类方法;可以遵守协议,添加属性;但无法添加实例变量。
注意,在category中可以有属性(property),但是该属性只是生成了getter和setter方法的声明,并没有产生对应的实现,更不会添加对应的实例变量。如果想为实例对象添加实例变量,可以尝试使用关联引用技术。
五、添加方法列表 原理图:
iOS|iOS OC中分类Category实现原理
文章图片
1.添加方法列表的时候是后添加的在新形成的列表前部,这也是为什么在有多个category中有同名方法时,后编译的在调用时会“覆盖”前面已编译的方法。其实方法本身并没有被覆盖,只是调用的时候是从上而下查找方法列表,当运行时找到对应的方法名后就去忙着调用了,并不会管后面的同名方法。
2.关于load方法:
其实在上面的源码中也可以看到,category 中对load方法的处理过并没有什么特殊。因此,可以说category 中的 load 方法跟普通方法一样也会对主类中的 load方法造成覆盖,只不过 runtime在自动调用主类和 category中的 load方法时是直接使用各自方法的指针进行调用的。所以我们感觉不到category对主类的影响。其实手动给主类发送load 消息时,调用的将会是分类中的load 方法。
六、注意项
1.Category 有一个非常容易误用的场景,那就是用 Category 来覆写父类或主类的方法。虽然目前 Objective-C 是允许这么做的,但是这种使用场景是非常不推荐的。
2.使用 Category 来覆写方法有很多缺点,比如不能覆写 Category 中的方法、无法调用主类中的原始实现等,且很容易造成无法预估的行为。
谢谢!!!

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