Category對(duì)我們并不陌生逻锐，相信大家在開發(fā)過程中都有用過。使用較多的場景晓淀，我猜應(yīng)該有2個(gè)：
- 在沒有拿到源碼的情況下盏档，對(duì)靜態(tài)庫或動(dòng)態(tài)庫添加方法，便于做一些額外的操作懦窘，比如我們對(duì)NSString類添加一個(gè)一個(gè)判斷是否為空的方法畅涂；
- 將我們自己在項(xiàng)目中經(jīng)常使用到的模塊道川，抽取出來冒萄，通過Category實(shí)現(xiàn)，打破原有的繼承體系，更多的使用組合的方式奠旺，便于代碼維護(hù)响疚。
當(dāng)然還有其他場景，也希望大家多談一下自己對(duì)于Category的使用心得忿晕。
我們都知道Category可以添加實(shí)例方法践盼、類方法咕幻、屬性、遵循協(xié)議锣吼，那么究竟是怎么實(shí)現(xiàn)的呢玄叠，下面我們通過代碼读恃，來探究一下Category的本質(zhì)崎苗。
首先我們?nèi)耘f以PMPerson為例，并為其添加兩個(gè)分類Test和Eat肌蜻，如下：
@interface PMPerson : NSObject
- (void)run;
+ (void)jump;
@end
@implementation PMPerson
- (void)run
{
NSLog(@"%@",NSStringFromSelector(_cmd));
}
+(void)jump
{
NSLog(@"%@",NSStringFromSelector(_cmd));
}
@end
@interface PMPerson (Eat)<NSCopying>
@property (nonatomic, strong) NSString *food;
/// 吃面條
- (void)eatNoodles;
/// 吃米飯
- (void)eatRice;
/// 吃肉
- (void)eatMeat;
/// 吃吃
+ (void)eat;
/// 喝喝
+ (void)drink;
@end
@implementation PMPerson (Eat)
- (void)eatNoodles
{
NSLog(@"%@",NSStringFromSelector(_cmd));
}
- (void)eatRice
{
NSLog(@"%@",NSStringFromSelector(_cmd));
}
- (void)eatMeat
{
NSLog(@"%@",NSStringFromSelector(_cmd));
}
+ (void)eat
{
NSLog(@"%@",NSStringFromSelector(_cmd));
}
+ (void)drink
{
NSLog(@"%@",NSStringFromSelector(_cmd));
}
- (nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone {
return [[PMPerson alloc] init];
}
@end
@interface PMPerson (Test)
- (void)test;
+ (void)test;
@end
@implementation PMPerson (Test)
- (void)test
{
NSLog(@"%@",NSStringFromSelector(_cmd));
}
+ (void)test
{
NSLog(@"%@",NSStringFromSelector(_cmd));
}
我們使用clang編譯器，看一下PMPerson(Eat)經(jīng)過編譯后判莉，是怎樣的實(shí)現(xiàn)券盅，在終端輸入如下命令：
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc PMPerson+Eat.m -o PMPerson+Eat.cpp
不熟悉此命令的，可以參看這里：NSObject本質(zhì)（一）一個(gè)NSObject對(duì)象在內(nèi)存中占用多少個(gè)字節(jié)
打開編譯后的cpp文件娘侍，搜索category_t憾筏，我們發(fā)現(xiàn)如下結(jié)構(gòu)體：
struct _category_t {
const char *name; ///類名
struct _class_t *cls;
const struct _method_list_t *instance_methods; ///實(shí)例方法列表
const struct _method_list_t *class_methods; ///類方法列表
const struct _protocol_list_t *protocols; ///遵循的協(xié)議
const struct _prop_list_t *properties; ///屬性列表
};
繼續(xù)往下查找：
static struct _category_t _OBJC_$_CATEGORY_PMPerson_$_Eat __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_const"))) =
{
"PMPerson",
0, // &OBJC_CLASS_$_PMPerson,
(const struct _method_list_t *)&_OBJC_$_CATEGORY_INSTANCE_METHODS_PMPerson_$_Eat,
(const struct _method_list_t *)&_OBJC_$_CATEGORY_CLASS_METHODS_PMPerson_$_Eat,
(const struct _protocol_list_t *)&_OBJC_CATEGORY_PROTOCOLS_$_PMPerson_$_Eat,
(const struct _prop_list_t *)&_OBJC_$_PROP_LIST_PMPerson_$_Eat,
};
這個(gè)其實(shí)是我們實(shí)現(xiàn)的PMPerson(Eat)經(jīng)編譯后的結(jié)果氧腰。
對(duì)比category_t結(jié)構(gòu)體，不難發(fā)現(xiàn)：
- name = PMPerson
- cls = PMPerson (生成的注釋)
- 實(shí)例方法列表
- 類方法列表
- 遵循的協(xié)議列表
- 屬性列表箩帚。
到這里膏潮，由于cls = PMPerson，我們可以得出一個(gè)結(jié)論Category的實(shí)現(xiàn)過程并沒有重新生成類油额，而是在原有類的基礎(chǔ)上，新增了一套 屬性涩嚣、協(xié)議航厚、實(shí)例方法幔睬、類方法的結(jié)構(gòu)麻顶。
那么新增的這些屬性、方法和協(xié)議是怎樣與原有的類舱卡，進(jìn)行關(guān)聯(lián)呢辅肾，這個(gè)是在運(yùn)行時(shí)做的事情，我們留到下篇文章講解轮锥，今天先把編譯階段新增的屬性矫钓、方法和協(xié)議的結(jié)構(gòu)搞清楚。
- 新增的屬性
在.cpp文件中搜索
_OBJC_$_PROP_LIST_PMPerson_$_Eat
看到如下結(jié)果：
static struct /*_prop_list_t*/ {
unsigned int entsize; // sizeof(struct _prop_t) ///屬性占有的空間大小
unsigned int count_of_properties; ///屬性的數(shù)量
struct _prop_t prop_list[1]; /// 屬性列表
} _OBJC_$_PROP_LIST_PMPerson_$_Eat __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_const"))) = {
sizeof(_prop_t),
1,
{{"food","T@\"NSString\",&,N"}}
};
屬性列表中會(huì)記錄所有屬性占有的內(nèi)存空間舍杜，同時(shí)會(huì)記錄屬性的數(shù)量和類型新娜。
- 新增的實(shí)例方法
在.cpp中搜索
_CATEGORY_INSTANCE_METHODS_PMPerson_
會(huì)看到實(shí)例方法的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)：
static struct /*_method_list_t*/ {
unsigned int entsize; // sizeof(struct _objc_method)
unsigned int method_count;
struct _objc_method method_list[4];
} _OBJC_$_CATEGORY_INSTANCE_METHODS_PMPerson_$_Eat __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_const"))) = {
sizeof(_objc_method),
4,
{{(struct objc_selector *)"eatNoodles", "v16@0:8", (void *)_I_PMPerson_Eat_eatNoodles},
{(struct objc_selector *)"eatRice", "v16@0:8", (void *)_I_PMPerson_Eat_eatRice},
{(struct objc_selector *)"eatMeat", "v16@0:8", (void *)_I_PMPerson_Eat_eatMeat},
{(struct objc_selector *)"copyWithZone:", "@24@0:8^{_NSZone=}16", (void *)_I_PMPerson_Eat_copyWithZone_}}
};
同樣記錄了實(shí)例方法占用的內(nèi)存空間，方法數(shù)量和每個(gè)方法的方法名蝴簇、返回類型和實(shí)現(xiàn)。
- 新增的類方法實(shí)現(xiàn)
在.cpp文件中搜索
_CATEGORY_CLASS_METHODS_PMPerson_
看到如下結(jié)果：
static struct /*_method_list_t*/ {
unsigned int entsize; // sizeof(struct _objc_method)
unsigned int method_count;
struct _objc_method method_list[2];
} _OBJC_$_CATEGORY_CLASS_METHODS_PMPerson_$_Eat __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_const"))) = {
sizeof(_objc_method),
2,
{{(struct objc_selector *)"eat", "v16@0:8", (void *)_C_PMPerson_Eat_eat},
{(struct objc_selector *)"drink", "v16@0:8", (void *)_C_PMPerson_Eat_drink}}
};
大致結(jié)構(gòu)與實(shí)例方法的實(shí)現(xiàn)一樣匆帚，唯一的區(qū)別在于方法實(shí)現(xiàn)中熬词，一個(gè)以I開頭，一個(gè)以C開頭歪今，對(duì)比看待，就很容易發(fā)現(xiàn)田篇，以I開頭的是實(shí)例方法泊柬，I就是instance的縮寫刀崖，以C開頭的就是Class的縮寫，是類方法。
- 新增的協(xié)議
在.cpp中搜索
_OBJC_CATEGORY_PROTOCOLS_$_PMPerson_$_Eat
看到如下結(jié)果：
static struct /*_protocol_list_t*/ {
long protocol_count; // Note, this is 32/64 bit
struct _protocol_t *super_protocols[1];
} _OBJC_CATEGORY_PROTOCOLS_$_PMPerson_$_Eat __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_const"))) = {
1,
&_OBJC_PROTOCOL_NSCopying
};
依然有所遵循的協(xié)議的數(shù)量和協(xié)議名稱，與屬性和方法不同的是蘸鲸，少了一個(gè)內(nèi)存空間的占用拥知，為什么會(huì)這樣呢速梗，協(xié)議是怎么實(shí)現(xiàn)的呢位隶？這個(gè)問題我們留待以后慢慢探討。
通過以上分析恋谭，我們可以得到如下結(jié)論：
- Category的實(shí)現(xiàn)信认，并沒有創(chuàng)建新的類，而是依附于原有的類款熬；
- Category可以添加屬性、實(shí)例方法、類方法和遵循協(xié)議，但是不能添加成員變量，因?yàn)槲覀冊(cè)赺category_t結(jié)構(gòu)體中迟杂，沒有看到成員變量的聲明锅尘。
- 在編譯階段纵揍，會(huì)將新增的屬性、方法和協(xié)議生成對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體雄卷，在運(yùn)行時(shí)，添加到原有的類中。
那么運(yùn)行時(shí)究竟做了什么呢，我們會(huì)在下篇文章著重分析。
