面试题

Category的使用场合是什么？

Category的实现原理

• Category编译之后的底层结构是struct category_t，里面存储着分类的对象方法、类方法、属性、协议信息
• 在程序运行的时候，runtime会将Category的数据，合并到类信息中（类对象、元类对象中）

Category和Class Extension的区别是什么？

• Class Extension在编译的时候，它的数据就已经包含在类信息中
• Category是在运行时，才会将数据合并到类信息中

Category中有load方法吗？load方法是什么时候调用的？load 方法能继承吗？

• 有load方法
• load方法在runtime加载类、分类的时候调用
• load方法可以继承，但是一般情况下不会主动去调用load方法，都是让系统自动调用

load、initialize方法的区别什么？它们在category中的调用的顺序？以及出现继承时他们之间的调用过程？

• 区别是什么?
  1.调用方式
  1> load是根据函数地址直接调用
  2> initialize是通过objc_msgSend调用
  2.调用时刻
  1> load是runtime加载类、分类的时候调用（只会调用1次）
  2> initialize是类第一次接收到消息的时候调用，每一个类只会initialize一次（父类的initialize方法可能会被调用多次）

• load、initialize的调用顺序？

  • load
    1> 先调用类的load
    a) 先编译的类，优先调用load
    b) 调用子类的load之前，会先调用父类的load
    2> 再调用分类的load
    a) 先编译的分类，优先调用load
  • initialize
    1> 先初始化父类
    2> 再初始化子类（可能最终调用的是父类的initialize方法）

Category能否添加成员变量？如果可以，如何给Category添加成员变量？

• 不能直接给Category添加成员变量，但是可以间接实现Category有成员变量的效果

Category

Category的底层结构

• 定义在objc-runtime-new.h中

  
  

Category的加载处理过程

• 通过Runtime加载某个类的所有Category数据
• 把所有Category的方法、属性、协议数据，合并到一个大数组中，后面参与编译的Category数据，会在数组的前面
• 将合并后的分类数据（方法、属性、协议），插入到类原来数据的前面

源码解读顺序

• objc-os.mm
  • _objc_init
  • map_images
  • map_images_nolock
• objc-runtime-new.mm
  • _read_images
  • remethodizeClass
  • attachCategories
  • attachLists
  • realloc、memmove、 memcpy

+load方法

• +load方法会在runtime加载类、分类时调用
• 每个类、分类的+load，在程序运行过程中只调用一次
• 调用顺序
  • 先调用类的+load
    • 按照编译先后顺序调用（先编译，先调用）
    • 调用子类的+load之前会先调用父类的+load
• 再调用分类的+load
  • 按照编译先后顺序调用（先编译，先调用）
• objc4源码解读过程：objc-os.mm
  • _objc_init
  • load_images
  • prepare_load_methods
    • schedule_class_load
    • add_class_to_loadable_list
    • add_category_to_loadable_list
  • call_load_methods
    • call_class_loads
    • call_category_loads
    • (*load_method)(cls, SEL_load)
• +load方法是根据方法地址直接调用，并不是经过objc_msgSend函数调用

+initialize方法

• +initialize方法会在类第一次接收到消息时调用
• 调用顺序
  • 先调用父类的+initialize，再调用子类的+initialize
  • (先初始化父类，再初始化子类，每个类只会初始化1次)
• +initialize和+load的很大区别是，+initialize是通过objc_msgSend进行调用的，所以有以下特点
  • 如果子类没有实现+initialize，会调用父类的+initialize（所以父类的+initialize可能会被调用多次）
  • 如果分类实现了+initialize，就覆盖类本身的+initialize调用
• objc4源码解读过程
  • objc-msg-arm64.s
    • objc_msgSend
  • objc-runtime-new.mm
    • class_getInstanceMethod
    • lookUpImpOrNil
    • lookUpImpOrForward
    • _class_initialize
    • callInitialize
    • objc_msgSend(cls, SEL_initialize)

如何实现给分类“添加成员变量”？

• 默认情况下，因为分类底层结构的限制，不能添加成员变量到分类中。但可以通过关联对象来间接实现
• 关联对象提供了以下API
  • 添加关联对象

  void objc_setAssociatedObject(id object, const void * key,
                                id value, objc_AssociationPolicy policy)
  

  • 获得关联对象

    id objc_getAssociatedObject(id object, const void * key) 
  

  • 移除所有的关联对象

    void objc_removeAssociatedObjects(id object)
  

  • key的常见用法

    static void *MyKey = &MyKey;
    objc_setAssociatedObject(obj, MyKey, value, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
    objc_getAssociatedObject(obj, MyKey)
  
    static char MyKey;
    objc_setAssociatedObject(obj, &MyKey, value, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
    objc_getAssociatedObject(obj, &MyKey)
  
    // 使用属性名作为key
    objc_setAssociatedObject(obj, @"property", value, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    objc_getAssociatedObject(obj, @"property");
    // 使用get方法的@selecor作为key
    objc_setAssociatedObject(obj, @selector(getter), value, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
    objc_getAssociatedObject(obj, @selector(getter))
  

• objc_AssociationPolicy
• 关联对象的原理
  • 实现关联对象技术的核心对象有AssociationsManager、AssociationsHashMap、ObjectAssociationMap、ObjcAssociation
  • objc4源码解读：objc-references.mm