一:分类 Category
category
别名分类,类别
简单来说,分类的作用就是为类添加方法。
在apple
的官方文档里,提到了category
的2个使用场景< apple 官方文档 - Category>:
1. 拆分复杂类的实现
开发者可以根据功能拆分实现的文件,避免单个文件的臃肿,更易于代码管理。
2. 调用类的私有方法
一般来说,开发者在.m文件里声明一个私有方法,目的是不被外界所知,但是某种情况下我们又需要调用这个私有方法,这个时候就需要用到分类。
在分类中声明一个方法,方法名同私有方法,导入分类后,该类的实例就可以调用该私有方法。
/* Woman.h
*/
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Woman : NSObject
@end
/*Woman.m
*/
#import "Woman.h"
@interface Woman ()
- (void)getAge;
@end
@implementation Woman
- (void)getAge {
NSLog(@"我20岁了");
}
/*Woman.h
*/
#import "Woman.h"
@interface Woman (info)
- (void)getAge;
@end
/* 调用私有方法getAge
*/
Woman *woman = [[Woman alloc]init];
[woman getAge];
// 不导入分类,报错"No visible @interface for 'Woman' declares the selector 'getAge'"
// 导入分类,输出"我20岁了"
除此之外,网上很多人提到了分类的另外两个使用场景:
1. 模拟多继承
首先需要明确的是,Object-C
支持单继承而不支持多继承,通过category
模拟多继承,实际上是通过runtime
机制配合category
去实现所谓的模拟。
场景:一个妹子既是歌手又是舞者
Singer
、Dancer
、Woman
三个类,Woman
继承了Singer
类,可以sing
,但是现在Woman
也需要dance
/*Singer.h
*/
@interface Singer : NSObject
- (void)sing;
@end
/*Singer.m
*/
- (void)sing {
NSLog(@"唱歌");
}
/*Dancer.h
*/
@interface Dancer : NSObject
- (void)dance;
@end
/*Dancer.m
*/
- (void)dance {
NSLog(@"跳舞");
}
/*Woman.h
*/
@interface Woman : Singer
@end
// 无法调用dance
Woman *woman = [[Woman alloc]init];
[woman dance];
// 报错 No visible @interface for 'Woman' declares the selector 'dance'
为了让 woman
可以顺利调用dance
,可以创建一个"Singer+DanceMothod"
分类去添加这个方法,导入分类后woman
就可以调用dance
而不报错了。
/*Singer+DanceMothod.h
*/
@interface Singer (DanceMothod)
- (void)dance;
@end
/*Singer+DanceMothod.m
*/
@implementation Singer (DanceMothod)
@end
虽然在分类里面添加了这个方法,但是并没有dance
方法的实现,所以编译时不会报错,运行时仍然会报doesNotRecognizeSelector
错误。为了模拟多继承,并不可以在分类中添加dance
的实现,而需要调用Dancer
类中的dance
方法
系统在抛出
doesNotRecognizeSelector
异常之前,OC的消息转发机制为应用提供了3次拯救自己的机会,即
1.动态方法解析:resolveInstanceMethod
2.快速消息转发:forwardingTargetForSelector
3.标准消息转发:forwardInvocation
快速消息转发 就是检查类中是否实现了forwardingTargetForSelector
方法。实现了则执行,如果返回值非nil
或者非self
,则向该返回值对象重新发送消息。
/* Woman.m
*/
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
Dancer *dancer = [[Dancer alloc] init];
if ([dancer respondsToSelector:aSelector]) {
return dancer;
} else {
return nil;
}
}
// 调用dance
Woman *woman = [[Woman alloc]init];
[woman dance];
// 输出 "跳舞"
// 成功调用Dance类的dance方法,实现了多继承的模拟
2. 将framework的私有方法公开
我的理解就是apple
提到的调用类的私有方法,不知为何把这个场景单独提出来。目前这个场景已经废了,苹果审核不允许开发者调用他们的私有方法。
二. 类扩展 Extension
事实上类扩展
比分类
更加常用,就是我们在.m文件中的interface
部分,我们一般在这里添加类的私有属性和方法。类扩展
在编译期决议,随着类的产生而产生,也随着类的销毁而销毁。
@interface Singer()
// 这里是类私有属性,方法的声明
@end
三.分类Category 和扩展Extension的区别
Category
:可以为类添加方法,不能添加成员变量,因为 category
在运行期决议,在运行期对象的内存布局已经确定,如果添加实例对象会破坏类的内存布局,更详细的原因会在下面讲到。
Extension
:可以添加方法,也可以添加成员变量,Extension
在编译期决议,它实际上就是类的一部分。
四. 刨根究底 Category
category
的底层是结构体,具体的代码可以在runtime
源码中的<objc-runtime-new.h>
文件中找到,下载源码 点击这里 。下面的代码摘自runtime
源码objc4-723
版本
struct category_t {
const char *name; // 类名
classref_t cls; // 类
struct method_list_t *instanceMethods; // 实例方法列表
struct method_list_t *classMethods; // 类方法列表
struct protocol_list_t *protocols; // 协议列表
struct property_list_t *instanceProperties; // 属性列表
// Fields below this point are not always present on disk.
struct property_list_t *_classProperties;
// 如果是元类,就返回类方法列表;否则返回实例方法列表
method_list_t *methodsForMeta(bool isMeta) {
if (isMeta) return classMethods;
else return instanceMethods;
}
property_list_t *propertiesForMeta(bool isMeta, struct header_info *hi);
};
从上面结构体的构成中可以看出,category
可以添加实例方法
,类方法
,协议
,属性
,但是无法添加成员变量
。
注意,
属性
和成员变量
并不是一个概念,属性
可以被外部访问,通过点语法
调用,编译器会自动生成getter
和setter
方法以及对应的成员变量
,成员变量
只能在本类使用,通过_成员变量名
调用。
category
虽然可以添加 属性
,但和一般类中的属性
不一样的是,它只会生成对应的getter
,setter
方法的声明,并不会生成getter
,setter
方法的实现与对应的成员变量
。因此调用分类属性的时候会发现找不到getter
,setter
方法。
我们可以通过runtime
中的关联对象
给分类属性添加getter
,setter
方法
- (void)setDanceName:(NSString *)danceName {
objc_setAssociatedObject(self, @selector(danceName), danceName, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
- (NSString *)danceName {
return objc_getAssociatedObject(self, @selector(danceName));
}
有关
关联对象
,推荐阅读Draveness 关联对象 AssociatedObject 完全解析
有关Category
更深层的理解,推荐阅读美团技术组深入理解Objective-C:Category