厚积薄发 - 分类

Posted 2020-08-15

1. 分类的用处

• 可以把类的实现分开在几个不同的文件里面。这样做有几个显而易见的好处，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。
• 声明私有方法
• 模拟多继承
• 把framework的私有方法公开

2.分类和扩展

扩展看起来像一个匿名的分类，但是extension和有名字的category几乎完全是两个东西。

扩展：编译期决议，它就是类的一部分，在编译期和头文件里的@interface以及实现文件里的@implement一起形成一个完整的类，它伴随类的产生而产生，亦随之一起消亡。extension一般用来隐藏类的私有信息，你必须有一个类的源码才能为一个类添加extension，所以你无法为系统的类比如NSString添加extension。

分类：运行期决议的。category是无法添加实例变量的（因为在运行期，对象的内存布局已经确定，如果添加实例变量就会破坏类的内部布局，这对编译型语言来说是灾难性的）。

3.分类的实现原理

1 typedef struct category_t {
2     const char *name;
3     classref_t cls;
4     struct method_list_t *instanceMethods;
5     struct method_list_t *classMethods;
6     struct protocol_list_t *protocols;
7     struct property_list_t *instanceProperties;
8 } category_t;

从category的定义也可以看出category的使用（可以添加实例方法，类方法，甚至可以实现协议，添加属性）。

调用顺序：

void _objc_init(void)
{
    static bool initialized = false;
    if (initialized) return;
    initialized = true;

    // fixme defer initialization until an objc-using image is found?
    environ_init();
    tls_init();
    lock_init();
    exception_init();

    // Register for unmap first, in case some +load unmaps something
    _dyld_register_func_for_remove_image(&unmap_image);
    dyld_register_image_state_change_handler(dyld_image_state_bound,
                                             1/*batch*/, &map_images);
    dyld_register_image_state_change_handler(dyld_image_state_dependents_initialized, 0/*not batch*/, &load_images);

 

1.libsystem 调用_objc_init 

2.在_objc_init中，objc-runtime-new.mm 调用 map_images ，最后_read_images 。

3.load所以的类 协议 分类 调用 +load方法。

// Discover categories. 
    for (EACH_HEADER) {
        category_t **catlist =
            _getObjc2CategoryList(hi, &count);
        for (i = 0; i < count; i++) {
            category_t *cat = catlist[i];
            class_t *cls = remapClass(cat->cls);

            if (!cls) {
                // Category‘s target class is missing (probably weak-linked).
                // Disavow any knowledge of this category.
                catlist[i] = NULL;
continue;
            }

            // Process this category. 
            // First, register the category with its target class. 
            // Then, rebuild the class‘s method lists (etc) if 
            // the class is realized. 
            BOOL classExists = NO;
            if (cat->instanceMethods ||  cat->protocols 
                ||  cat->instanceProperties)
            {
                addUnattachedCategoryForClass(cat, cls, hi);
                if (isRealized(cls)) {
                    remethodizeClass(cls);
                    classExists = YES;
                }
            }

            if (cat->classMethods  ||  cat->protocols 
                /* ||  cat->classProperties */)
            {
                addUnattachedCategoryForClass(cat, cls->isa, hi);
                if (isRealized(cls->isa)) {
                    remethodizeClass(cls->isa);
                }
            }
        }
    }

1)、把category的实例方法、协议以及属性添加到类上
2)、把category的类方法和协议添加到类的metaclass上

 

注意：

1)、category的方法没有“完全替换掉”原来类已经有的方法，也就是说如果category和原来类都有methodA，那么category附加完成之后，类的方法列表里会有两个methodA
2)、category的方法被放到了新方法列表的前面，而原来类的方法被放到了新方法列表的后面，这也就是我们平常所说的category的方法会“覆盖”掉原来类的同名方法，这是因为运行时在查找方法的时候是顺着方法列表的顺序查找的，它只要一找到对应名字的方法，就会罢休^_^，殊不知后面可能还有一样名字的方法。

3)、添加category到类上的工作会先于+load方法，所以调用类的方法时（分类也实现了相同的方法），会先调用分类的方法。如果多个分类，会按编译顺序决定。

4)、+load方法 的执行顺序是先类，后category。如果类和分类同时实现+load方法，会先调用类的+load。  如果是多个分类，一样会按编译顺序决定。

 

4.小技巧

怎么调用到原来类中被category覆盖掉的方法？

Class currentClass = [MyClass class];
MyClass *my = [[MyClass alloc] init];

if (currentClass) {
    unsigned int methodCount;
    Method *methodList = class_copyMethodList(currentClass, &methodCount);
    IMP lastImp = NULL;
    SEL lastSel = NULL;
    for (NSInteger i = 0; i < methodCount; i++) {
        Method method = methodList[i];
        NSString *methodName = [NSString stringWithCString:sel_getName(method_getName(method)) 
                                        encoding:NSUTF8StringEncoding];
        if ([@"printName" isEqualToString:methodName]) {
            lastImp = method_getImplementation(method);
            lastSel = method_getName(method);
        }
    }
    typedef void (*fn)(id,SEL);

    if (lastImp != NULL) {
        fn f = (fn)lastImp;
        f(my,lastSel);
    }
    free(methodList);

 

我们只要顺着方法列表找到最后一个对应名字的方法，就可以调用原来类的方法。