Object-C中Category和Extensions

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一、Category

1、Category的作用

1)给已经存在的类添加方法
2)将类的实现分开写在几个分类里面
这样做的好处:

  • 可以减少单个文件的体积
  • 可以把不同的功能组织到不同的Category里
  • 可以由多个开发者共同完成一个类
  • 可以按需加载想要的category

3)声明私有的方法

2、Category的缺点

1)不能给相应的类添加instance variable
如果你在你的.h文件中写如下代码:

{
    NSString *str1;
}

Xcode会报如下错误:Instance variable may not be placed in categories,通过这句话我们知道Xcode是不允许我们在Category中添加instance variable的。

classStruct.png

原因:在上面的objc_class结构体中,ivars是objc_ivar_list(成员变量列表)指针;methodLists是指向objc_method_list指针的指针。在Runtime中,objc_class结构体大小是固定的,不可能往这个结构体中添加数据,只能修改。所以ivars指向的是一个固定区域,只能修改成员变量值,不能增加成员变量个数。methodList是是一个二维数组,所以可以修改*methodLists的值来增加成员方法,虽没办法扩展methodLists指向的内存区域,却可以改变这个内存区域的值(存储的是指针)。因此,可以动态添加方法,不能添加成员变量

由此问题引申出一个问题,为什么Category不能添加一个instance variables,而能添加property?这个我们要从Category的结构体开始分析。

typedef struct category_t {
    const char *name;
    classref_t cls;
    struct method_list_t *instanceMethods;
    struct method_list_t *classMethods;
    struct protocol_list_t *protocols;
    struct property_list_t *instanceProperties;
} category_t;
  • 类的名字(name)
  • 类(cls)
  • category中所有给类添加的实例方法的列表(instanceMethods)
  • category中所有添加的类方法的列表(classMethods)
  • category实现的所有协议的列表(protocols)
  • category中添加的所有属性(instanceProperties)

从Category的定义也可以看出Category的可为(可以添加实例方法,类方法,甚至可以实现协议,添加属性)和不可为(无法添加实例变量).

2)如何添加property
解决办法:我们可以Runtime的objc_getAssociatedObject和objc_setAssociatedObject方法来模拟属性的get和set方法,用关联对象来模拟实例变量,这样就有了@property的三要素,只是跟@property的实现机制是完全不一样的。

添加property的两种方法

  • 第一种
//.h文件:
@property (nonatomic, copy) NSString *str;
//.m文件,要#import <objc/runtime.h>
-(void)setStr:(NSString *)str{
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(str), str, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

-(NSString *)str{
    return objc_getAssociatedObject(self, @selector(str));
}

  • 第二种
static void *UIViewPoint =@"UIViewPoint";
@implementation UIView (Point)

@dynamic pointView;

- (void)setPointView:(UIView *)pointView {
    objc_setAssociatedObject(self, UIViewPoint, pointView,OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);
}

- (UIView *)pointView {
   return objc_getAssociatedObject(self, UIViewPoint);
}

3、使用Category需要注意的地方

  • 不要定义一个和原有的类一样的方法,这样会覆盖该类的方法。具体原因看此博客
  • 在Category中是不能添加instance variables的。
  • Category是在runtime时候加载,而不是在编译的时候。

二、Extensions(OC)

1、什么是Extension

虽然类的extention形式上和category有点类似,但是你只能给在编译阶段有源码的类添加extension(extension和类在编译阶段同时编译),所以你不能给framework中的类添加extension(eg:Cocoa或者Cocoa Touch中的NSString,因为你没有NSString的源码),在extension声明的方法必须在原始类的@implementation块中实现。
extensions的声明语法和category的语法比较相似,代码示例:

#import "MyClass.h"

@interface MyClass ()
@property (nonatomic, copy) NSString *string;
- (void)printSomething;
@end

因为在括号中没有名字,Extensions通常被称为匿名分类(anonymous categories),不同于category的是,它可以添加propertiesinstance variables
在编译阶段,编译器会自动合成相关的访问方法,instance variable也和方法一样必须在主类的包含在implementation模块中。
如果你在Extensions中添加方法,那么你也必须在主类的implementation模块中实现它。
代码示例:

#import "MyClass.h"
#import "MyClass_addStr.h"
@implementation MyClass
//实现Extensions中声明的方法,该方法只能在类的内部调用,外面是调用不到得.
- (void)printSomething{
    NSLog(@"string is extension");
}

- (void)classPrint{
    self.string = @"ssss";
    [self printSomething];
    NSLog(@"%@",self.string);
}

@end

<h3> 2、Extension的作用 </h3>

  • 通过使用Extensions来隐藏私有的信息

<h3>三、总结</h3>

  • category可以通过关联对象的方式添加属性(property),但是不能添加实例变量(instance variable)。
  • extensions语法结构和category类似,虽然它叫匿名category,但本质不同,category是在运行时加载,而extensions是在编译阶段加载。
  • extensions添加的属性和实例变量都是私有的,只能在主类里面访问。

四、参考链接

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