Category

1、什么是Category?
category是Objective-C 2.0之后添加的語言特性，別人口中的分類晋渺、類別其實都是指的category。category的主要作用是為已經(jīng)存在的類添加方法脓斩。除此之外木西，apple還推薦了category的另外兩個使用場景。

可以把類的實現(xiàn)分開在幾個不同的文件里面随静。這樣做有幾個顯而易見的好處八千。

• 可以減少單個文件的體積
• 可以把不同的功能組織到不同的category里
• 可以由多個開發(fā)者共同完成一個類
• 可以按需加載想要的category
• 聲明私有方法
  apple 的SDK中就大面積的使用了category這一特性。比如UIKit中的UIView燎猛。apple把不同的功能API進行了分類恋捆，這些分類包括UIViewGeometry、UIViewHierarchy重绷、UIViewRendering等沸停。

不過除了apple推薦的使用場景，廣大開發(fā)者腦洞大開昭卓，還衍生出了category的其他幾個使用場景：

• 模擬多繼承（另外可以模擬多繼承的還有protocol）
• 把framework的私有方法公開

2愤钾、category特點

• category只能給某個已有的類擴充方法，不能擴充成員變量候醒。
• category中也可以添加屬性能颁，只不過@property只會生成setter和getter的聲明，不會生成setter和getter的實現(xiàn)以及成員變量倒淫。
• 如果category中的方法和類中原有方法同名伙菊，運行時會優(yōu)先調用category中的方法。也就是敌土，category中的方法會覆蓋掉類中原有的方法镜硕。所以開發(fā)中盡量保證不要讓分類中的方法和原有類中的方法名相同。避免出現(xiàn)這種情況的解決方案是給分類的方法名統(tǒng)一添加前綴纯赎。比如category_谦疾。
• 如果多個category中存在同名的方法，運行時到底調用哪個方法由編譯器決定犬金，最后一個參與編譯的方法會被調用念恍。

3、調用優(yōu)先級
分類(category) > 本類 > 父類晚顷。即峰伙，優(yōu)先調用cateory中的方法，然后調用本類方法该默，最后調用父類方法瞳氓。
注意：category是在運行時加載的，不是在編譯時栓袖。

4匣摘、為什么category不能添加成員變量店诗？
Objective-C類是由Class類型來表示的，它實際上是一個指向objc_class結構體的指針音榜。它的定義如下：
typedef struct objc_class *Class;
objc_class結構體的定義如下：

struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
    Class super_class                       OBJC2_UNAVAILABLE;  // 父類
    const char *name                        OBJC2_UNAVAILABLE;  // 類名
    long version                            OBJC2_UNAVAILABLE;  // 類的版本信息庞瘸，默認為0
    long info                               OBJC2_UNAVAILABLE;  // 類信息，供運行期使用的一些位標識
    long instance_size                      OBJC2_UNAVAILABLE;  // 該類的實例變量大小
    struct objc_ivar_list *ivars            OBJC2_UNAVAILABLE;  // 該類的成員變量鏈表
    struct objc_method_list **methodLists   OBJC2_UNAVAILABLE;  // 方法定義的鏈表
    struct objc_cache *cache                OBJC2_UNAVAILABLE;  // 方法緩存
    struct objc_protocol_list *protocols    OBJC2_UNAVAILABLE;  // 協(xié)議鏈表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;

在上面的objc_class結構體中赠叼，ivars是objc_ivar_list（成員變量列表）指針擦囊；methodLists是指向objc_method_list指針的指針。在Runtime中嘴办，objc_class結構體大小是固定的瞬场，不可能往這個結構體中添加數(shù)據(jù)，只能修改涧郊。所以ivars指向的是一個固定區(qū)域贯被，只能修改成員變量值，不能增加成員變量個數(shù)妆艘。methodList是一個二維數(shù)組刃榨，所以可以修改*methodLists的值來增加成員方法，雖沒辦法擴展methodLists指向的內存區(qū)域双仍，卻可以改變這個內存區(qū)域的值（存儲的是指針）枢希。因此，可以動態(tài)添加方法朱沃，不能添加成員變量苞轿。

5、category中能添加屬性嗎逗物？
Category不能添加成員變量（instance variables）搬卒，那到底能不能添加屬性（property）呢？

這個我們要從Category的結構體開始分析：

typedef struct category_t {
    const char *name;  //類的名字
    classref_t cls;  //類
    struct method_list_t *instanceMethods;  //category中所有給類添加的實例方法的列表
    struct method_list_t *classMethods;  //category中所有添加的類方法的列表
    struct protocol_list_t *protocols;  //category實現(xiàn)的所有協(xié)議的列表
    struct property_list_t *instanceProperties;  //category中添加的所有屬性
} category_t;

從Category的定義也可以看出Category的可為（可以添加實例方法翎卓，類方法契邀，甚至可以實現(xiàn)協(xié)議，添加屬性）和不可為（無法添加實例變量）失暴。

但是為什么網(wǎng)上很多人都說Category不能添加屬性呢坯门？
實際上，Category實際上允許添加屬性的逗扒，同樣可以使用@property古戴，但是不會生成_變量（帶下劃線的成員變量），也不會生成添加屬性的getter和setter方法的實現(xiàn)矩肩，所以现恼，盡管添加了屬性，也無法使用點語法調用getter和setter方法（實際上，點語法是可以寫的叉袍，只不過在運行時調用到這個方法時候會報方法找不到的錯誤始锚，如下圖）。但實際上可以使用runtime去實現(xiàn)Category為已有的類添加新的屬性并生成getter和setter方法喳逛。

注意的有兩點：
1)疼蛾、category的方法沒有“完全替換掉”原來類已經(jīng)有的方法，也就是說如果category和原來類都有methodA艺配，那么category附加完成之后，類的方法列表里會有兩個methodA衍慎。
2)转唉、category的方法被放到了新方法列表的前面，而原來類的方法被放到了新方法列表的后面稳捆，這也就是我們平常所說的category的方法會“覆蓋”掉原來類的同名方法赠法，這是因為運行時在查找方法的時候是順著方法列表的順序查找的，它只要一找到對應名字的方法乔夯，就會罷休砖织，殊不知后面可能還有一樣名字的方法。

Extension

1末荐、 什么是extension
extension被開發(fā)者稱之為擴展侧纯、延展、匿名分類甲脏。extension看起來很像一個匿名的category眶熬，但是extension和category幾乎完全是兩個東西。和category不同的是extension不但可以聲明方法块请，還可以聲明屬性娜氏、成員變量。extension一般用于聲明私有方法墩新，私有屬性贸弥，私有成員變量。

2海渊、 extension的存在形式
category是擁有.h文件和.m文件的東西绵疲。但是extension不然。extension只存在于一個.h文件中臣疑，或者extension只能寄生于一個類的.m文件中最岗。比如，viewController.m文件中通常寄生這么個東西朝捆，其實這就是一個extension：

@interface ViewController ()
@end
當然我們也可以創(chuàng)建一個單獨的extension文件

注意：extension常用的形式并不是以一個單獨的.h文件存在般渡，而是寄生在類的.m文件中。

三）category和extension的區(qū)別
就category和extension的區(qū)別來看，我們可以推導出一個明顯的事實驯用，extension可以添加實例變量脸秽，而category是無法添加實例變量的（因為在運行期，對象的內存布局已經(jīng)確定蝴乔，如果添加實例變量就會破壞類的內部布局记餐，這對編譯型語言來說是災難性的）。

• extension在編譯期決議薇正，它就是類的一部分片酝，但是category則完全不一樣，它是在運行期決議的挖腰。extension在編譯期和頭文件里的@interface以及實現(xiàn)文件里的@implement一起形成一個完整的類雕沿，它、extension伴隨類的產生而產生猴仑，亦隨之一起消亡审轮。
• extension一般用來隱藏類的私有信息，你必須有一個類的源碼才能為一個類添加extension辽俗，所以你無法為系統(tǒng)的類比如NSString添加extension疾渣，除非創(chuàng)建子類再添加extension。而category不需要有類的源碼崖飘，我們可以給系統(tǒng)提供的類添加category榴捡。
• extension可以添加實例變量，而category不可以朱浴。
• extension和category都可以添加屬性薄疚，但是category的屬性不能生成成員變量和getter、setter方法的實現(xiàn)赊琳。

關聯(lián)對象

關聯(lián)對象是指某個OC對象通過一個唯一的key連接到一個類的實例上街夭。
舉個例子：xiaoming是Person類的一個實例，他的dog（一個OC對象）通過一根繩子（key）被他牽著散步躏筏，這可以說xiaoming和dog是關聯(lián)起來的板丽，當然xiaoming可以牽著多個dog。

設置關聯(lián)對象
void objc_setAssociatedObject(id object,const void*key, id value, objc_AssociationPolicy policy)

獲取關聯(lián)對象
void objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)
    
移除關聯(lián)對象
void objc_removeAssociatedObjects(id object)

參數(shù)
id object 被關聯(lián)的對象(如xiaoming)
const void*key 關聯(lián)的key
 id value 關聯(lián)對象(如dog)
objc_AssociationPolicy policy 內存管理策略

當對象被釋放時趁尼，會根據(jù)這個策略來決定是否釋放關聯(lián)的對象埃碱，當策略是RETAIN/COPY時，會釋放（release）關聯(lián)的對象酥泞，當是ASSIGN砚殿，將不會釋放。
值得注意的是芝囤，我們不需要主動調用removeAssociated來接觸關聯(lián)的對象似炎，如果需要解除指定的對象辛萍，可以使用setAssociatedObject置nil來實現(xiàn)。

應用實例（Category添加屬性并生成getter和setter方法）
如何給NSArray添加一個屬性（不能使用繼承）羡藐？
我們現(xiàn)在為NSArray增加一個blog屬性：

NSArray+MyCategory.h文件：

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface NSArray (MyCategory)
// 不會生成添加屬性的getter和setter方法贩毕，必須手動生成
@property(nonatomic,copy) NSString *blog;
@end

NSArray+MyCategory.m

#import "NSArray+MyCategory.h"
#import <objc/runtime.h>

@implementation NSArray (MyCategory)
// 定義關聯(lián)key
static const char *key = "blog";

/**
 blog的getter和setter方法
 */
- (NSString *)blog{
    // 根據(jù)關聯(lián)的key，獲取關聯(lián)的值
    return objc_getAssociatedObject(self, key);
}
- (void)setBlog:(NSString *)blog{
   
    objc_setAssociatedObject(self, key, blog, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
@end

調用

 NSArray *myarray = [[NSArray alloc] init];
 myarray.blog = @"123";
 NSLog(@"%@",myarray.blog);