iOS开发底层之类加载下 (关联对象) - 14

Posted 2021-09-08 iOS_developer_zhong

文章目录

• 前言
• 一、分类什么时候加载？
• 二、attachCategories
• 三、 类扩展、分类 应用层
• • 1. category:分类
  • 2. extension：扩展
  • 3 .关联对象 （AssociatedObject）
  • 4. AssociationsHashMap
• 总结
• • 1. 设值过程
  • 2. 取值过程

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前言

1. ro rw rwe的补充？
   ro (干净内存，只读) -》 rw (脏内存，昂贵，所以需要优化) -》 rwe 。
   之所以会有rw，是因为运行时功能，会修改内存，这时候因为Ro只读，不能修改，所以产生了rw， 用来去追踪， 如果在运行时操作了分类，动态添加方法， 会浪费很多内存，但有的类是不会通过运行时去进行分类，去动态添加方法，所以有了 rwe , 里面存放运行时添加的分类，属性，协议等。 对rw的一个extension。
2. 本节主要讲的内容为分类的扩展

一、分类什么时候加载？

1. 根据attachCategories方法，去反推，哪些地方调用了这个方法。
   最终推导出来只有attachToClass 方法调用。

二、attachCategories

项目新建好分类，并写上load方法， 在所有的这个方法处，打上断点，观察执行顺序。 多种情况说明

分类 + 类搭配加载

1. 两个都有load方法： _read_images 懒加载类 -》 realizeClassWithoutSwift -》 load_categories_nolock -》 attachCategories

2. 分类没有load方法， 主类有load方法
   _read_images -》 realizeClassWithoutSwift -》 methodizeClass -》 attachToClass ==没有走attachCategories 方法。 ==

3. 分类有load 方法， 主类没有load方法
   _read_images -》 realizeClassWithoutSwift -》 methodizeClass -》 attachToClass ==没有走attachCategories 方法。 ==

4. 两个都没有load方法
   直接到main函数了，说明方法都没有执行，走了懒加载流程了。

总结：4种情况：

1. 非懒加载类 + 非懒加载类
   _getObjc2NonlazyClassList -》 readClass - 》 realizeClassWithoutSwift -》 methodizeClass -》 load_categories_nolock --》 attachToClass -》 attachCategories
2. 懒加载类 + 非懒加载分类： 会迫使类成为非懒加载类提前加载数据。
3. 懒加载类 + 懒加载分类： 消息第一次调用，才会加载数据。
4. 非懒加载类 + 懒加载分类： read_image就开始加载数据。

三、 类扩展、分类 应用层

1. category:分类

1. 专门用来给类添加新的方法。
2. 不能给类添加成员属性， 添加了成员变量，也无法取到。
3. 但我们可以通过runtime去给分类添加属性。
4. 分类中用@perperty定义变量， 只会生成getter,setter的方法申明， 不能生成方法实现和带下划线的成员变量。

2. extension：扩展

1. 特殊的分类，匿名分类。
2. 可以添加成员属性，是私有变量
3. 可以给类添加方法， 是私有方法

3 .关联对象 （AssociatedObject）

1. 方法为 _object_set_associative_reference 。 源码如下。

/**
 关联对象 : 存储 object - cate_name -> value - policy
 */
void
_object_set_associative_reference(id object, const void *key, id value, uintptr_t policy)
{
    // This code used to work when nil was passed for object and key. Some code
    // probably relies on that to not crash. Check and handle it explicitly.
    // rdar://problem/44094390
    if (!object && !value) return;

    if (object->getIsa()->forbidsAssociatedObjects())
        _objc_fatal("objc_setAssociatedObject called on instance (%p) of class %s which does not allow associated objects", object, object_getClassName(object));
	//这是将object强转成objc_object类型，得到DisguisedPtr<objc_object>类型的对象disguised
	// 或者是这样： DisguisedPtr<objc_object> disguised = (objc_object *)object
    DisguisedPtr<objc_object> disguised{(objc_object *)object};
    ObjcAssociation association{policy, value};

    // retain the new value (if any) outside the lock.
    association.acquireValue();

    bool isFirstAssociation = false;
    {
        AssociationsManager manager;
        AssociationsHashMap &associations(manager.get());

        if (value) {
        
            auto refs_result = associations.try_emplace(disguised, ObjectAssociationMap{});
            if (refs_result.second) {
                /* it's the first association we make */
                isFirstAssociation = true;
            }

            /* establish or replace the association */
            auto &refs = refs_result.first->second;
            auto result = refs.try_emplace(key, std::move(association));
            if (!result.second) {
                association.swap(result.first->second);
            }
        } else {
            auto refs_it = associations.find(disguised);
            if (refs_it != associations.end()) {
                auto &refs = refs_it->second;
                auto it = refs.find(key);
                if (it != refs.end()) {
                    association.swap(it->second);
                    refs.erase(it);
                    if (refs.size() == 0) {
                        associations.erase(refs_it);

                    }
                }
            }
        }
    }

    // Call setHasAssociatedObjects outside the lock, since this
    // will call the object's _noteAssociatedObjects method if it
    // has one, and this may trigger +initialize which might do
    // arbitrary stuff, including setting more associated objects.
    if (isFirstAssociation)
        object->setHasAssociatedObjects();

    // release the old value (outside of the lock).
    association.releaseHeldValue();
}

源码解读： objc_setAssociatedObject需要传入4个参数，分别是被关联者，关联标记，关联对象的值和关联策略。
核心流程为： 代码中先创建了AssociationsManager对象manager，再获取全局的hashMap表，然后根据value进行处理

4. AssociationsHashMap

1. 源码如下：

class AssociationsManager {
    using Storage = ExplicitInitDenseMap<DisguisedPtr<objc_object>, ObjectAssociationMap>;
    static Storage _mapStorage;

public:
    AssociationsManager()   { AssociationsManagerLock.lock(); }
    ~AssociationsManager()  { AssociationsManagerLock.unlock(); }

    AssociationsHashMap &get() {
        return _mapStorage.get();
    }

    static void init() {
        _mapStorage.init();
    }
};

源码解读： AssociationsHashMap是通过manager.get()获取HashMap，它的源码是通过_mapStorage调用get()方法实现的，而_mapStorage是一个static类型，所以获取的这张表是唯一的，这个获取表的过程是个单例方法

总结

1. 设值过程

1.创建一个AssociationsManager管理类；
2.得到唯一的全局静态哈希Map；
3.判断要插入的关联值是否存在：
3.1 存在，则执行4；
3.2 不存在，则进行关联对象插入空流程
4.创建一个空的ObjectAssociationMap去取查询的键值对；
5.如果发现没有这个key，就插入一个空的BucketT，并返回；
6.标记对象存在关联对象；
7.用当前 修饰策略 和 值 组成一个ObjcAssociation替换原来BucketT中的空
8.标记一下ObjectAssociationMap的第一次为false；

2. 取值过程

1. HashMap
2. 然后根据object获取ObjectAssociationMap bucket
3. 再获取ObjectAssociationMap
4. 然后获取ObjcAssociation bucket
5. 再获取ObjcAssociation
6. 最后根据policy返回value