iOS分類的實(shí)現(xiàn)原理簡記


該文為分類原理的簡單記錄逃糟,總結(jié)自如下文章绽族,感謝作者分享:


1卵酪、分類的結(jié)構(gòu)

分類的結(jié)構(gòu)體如下
(源碼詳見:objc-runtime-new.h )

struct category_t {
    const char *name; //類名
    classref_t cls; //分類所屬的類

    //category中所有給類添加的實(shí)例方法的列表(instanceMethods)
    WrappedPtr<method_list_t, PtrauthStrip> instanceMethods;

    //category中所有添加的類方法的列表(classMethods)
    WrappedPtr<method_list_t, PtrauthStrip> classMethods;

    //category實(shí)現(xiàn)的所有協(xié)議的列表(protocols)
    struct protocol_list_t *protocols;

    //category中添加的所有屬性(instanceProperties)
    struct property_list_t *instanceProperties;

    // Fields below this point are not always present on disk.
    struct property_list_t *_classProperties;

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

    property_list_t *propertiesForMeta(bool isMeta, struct header_info *hi);
    
    protocol_list_t *protocolsForMeta(bool isMeta) {
        if (isMeta) return nullptr;
        else return protocols;
    }
};

2烹骨、分類的編譯過程

通過如下命令將分類的m文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換莫绣,分析其編譯過程

xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc xxx+xxx.m

structcategory_t{

constchar *name;// 類名

classref_tcls; // 分類所屬的類

// 實(shí)例方法列表
structmethod_list_t*instanceMethods;

// 類方法列表
structmethod_list_t*classMethods;

// 遵循的協(xié)議列表
structprotocol_list_t*protocols;

// 屬性列表
structproperty_list_t*instanceProperties;

// 如果是元類,就返回類方法列表诗鸭;否則返回實(shí)例方法列表
method_list_t*methodsForMeta(boolisMeta) {

if(isMeta) {

  return classMethods; 

 }else{

  return instanceMethods;

 }

 }

// 如果是元類染簇,就返回 nil,因?yàn)樵悰]有屬性强岸;否則返回實(shí)例屬性列表锻弓,關(guān)于分類的實(shí)例屬性,下文闡述
property_list_t*propertiesForMeta(boolisMeta) {

if(isMeta) {

  return nil;// 元類沒有屬性;

}else{

  return instanceProperties;//實(shí)例屬性

 } 

 }

};

3蝌箍、分類的實(shí)現(xiàn)原理:

由上可得青灼,分類在編譯過程中,會生成 類方法列表妓盲、實(shí)例方法列表杂拨、屬性列表 等,但是卻 沒有 實(shí)例變量列表(_ivar_list_t) 悯衬,可對比分類所屬類的編譯結(jié)果看弹沽,分類所屬類是存在實(shí)例變量列表的。然后,再來對比 實(shí)例方法列表 贷币,還能發(fā)現(xiàn)分類的 實(shí)例方法列表 中,并未對分類屬性生成 getter/setter 方法亏狰。

所以役纹,這就是為什么 分類不能添加屬性 的原因。

4暇唾、分類的加載

  • 分類是在 運(yùn)行時(shí) 進(jìn)行加載的促脉,OC運(yùn)行時(shí),入口方法為 _objc_init 其加載調(diào)用棧如下:
_objc_init   //runtime的初始化函數(shù)策州,進(jìn)行初始化操作瘸味,注冊了鏡像狀態(tài)改變時(shí)的回調(diào)函數(shù)

└── map_2_images //加鎖并調(diào)用 map_images_nolock

    └── map_images_nolock //完成所有 class 的注冊、fixup等工作够挂,還有初始化自動釋放池旁仿、初始化 side table 等工作并在函數(shù)后端調(diào)用了 _read_images

        └── _read_images //加載類、Protocol孽糖、Category枯冈,加載分類的代碼就寫在 _read_images 函數(shù)的尾部

_objc_init 函數(shù)在 objc-os.mm 中,_read_images 方法在objc-runtime-new.mm 中办悟。

  • 加載過程:

1尘奏、把分類的 實(shí)例方法屬性病蛉、協(xié)議 添加到類的實(shí)例對象中原本存儲的 實(shí)例方法炫加、屬性協(xié)議列表前面 铺然;
2俗孝、把分類的 類方法協(xié)議添加到類的元類上。

如此魄健,保證了分類方法 優(yōu)先調(diào)用驹针,注意,不是覆蓋诀艰,而是共同存在在實(shí)例方法列表中柬甥,只是分類在前而已。

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