由于分类是不能直接添加成员变量的，因此需要使用关联对象技术为分类添加成员变量，由此引出几个问题：
- 问题1❓:什么是成员变量，成员变量和实例变量还有属性的区别是什么?
- 问题2❓:分类中是如何添加成员变量的，其实现原理是什么？
- 问题3❓:分类中添加的成员变量被保存在哪？(在宿主类上还是其他什么地方)
源码分析：
objc_setAssociatedObject
入口函数
void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy) {
_object_set_associative_reference(object, (void *)key, value, policy);//其中key做了一次强制类型转换
}
- ❗️ 参数
key是一个任意类型的常量指针，可以传入@selector() 结构体指针SEL类型
主函数
void _object_set_associative_reference(id object, void *key, id value, uintptr_t policy) {
//1.创建一个空的ObjcAssociation对象
ObjcAssociation old_association(0, nil);
// 2.对关联对象进行内存管理操作retain/copy
id new_value = value ? acquireValue(value, policy) : nil;
{
//3.创建AssociationsManager对象和其成员变量AssociationsHashMap对象
AssociationsManager manager;
AssociationsHashMap &associations(manager.associations());
//4.将被关联对象的指针地址反转
disguised_ptr_t disguised_object = DISGUISE(object);
// 5.判断传入的关联对象是否为空
if (new_value) {
//如果不为空
/*通过被关联对象的指针地址从AssociationsHashMap中获取对应的
ObjectAssociationMap
*/
AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);
//如果该被关联对象已经存在了对应的ObjectAssociationMap
if (i != associations.end()) {
// 通过参数key获取到ObjectAssociationMap对应的ObjcAssociation
ObjectAssociationMap *refs = i->second;
ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key);
//如果存在对应的ObjcAssociation
if (j != refs->end()) {
//把开始创建的空的ObjcAssociation对象设置为找到的这个ObjcAssociation
old_association = j->second;
//把当前的关联对象封装为ObjcAssociation并赋值给ObjectAssociationMap中key对应的值
j->second = ObjcAssociation(policy, new_value);
} else {//如果没有找到存在对应的ObjcAssociation，那就根据参数key直接设置
(*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);
}
} else { //如果该被关联对象不存在了对应的ObjectAssociationMap
// 那么就创建新的ObjectAssociationMap
ObjectAssociationMap *refs = new ObjectAssociationMap;
//以被关联对象的反转地址为key，新创建的ObjectAssociationMap为value，映射为ObjectAssociationHashMap
associations[disguised_object] = refs;
//把参数key作为ObjectAssociationMap的key，ObjcAssociation对象为value
(*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);
//最后设置这个被关联对象为有关联对象
object->setHasAssociatedObjects();
}
} else {//如果传入的关联对象为nil，会将被关联对象的对应关联对象擦除
// setting the association to nil breaks the association.
AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);
if (i != associations.end()) {
ObjectAssociationMap *refs = i->second;
ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key);
if (j != refs->end()) {
old_association = j->second;
refs->erase(j);
}
}
}
}
// 最后将old_association擦除
if (old_association.hasValue()) ReleaseValue()(old_association);
}
- ❗️ 这个函数就是主要的实现函数，关联对象是通过一个c++类
AssociationsManager中的一个静态成员变量AssociationsHashMap (也是一个c++类)存储的 - ❗️ 其中
AssociationsHashMap是一个静态的，也就是全局的唯一的副本，是通过哈希查找实现的，即所有类的关联对象都放在AssociationsHashMap中 - ❗️ 首先会将参数value和policy进行关联，并封装成一个c++类
ObjcAssociation，其中ObjcAssociation有俩个成员变量，value关联对象的地址和policy关联策略 - ❗️ 通过参数key和封装好的
ObjcAssociation映射成一个ObjectAssociationMapc++类，查找时并不是像字典一样简单的通过key去查找value，而是通过红黑树查找unordered_map的方式去查找的 - ❗️最后，被关联对象指针地址反转作为key，
ObjectAssociationMap作为value，映射成一个AssociationsHashMapc++类，查找时并不是像字典一样简单的通过key去查找value，而是通过哈希查找map的方式去查找的 - ❗️具体的代码实现思路见注释
关联对象本质图.png
根据传入的关联对象value和关联策略policy，调用对应的retain/copy方法
static id acquireValue(id value, uintptr_t policy) {
switch (policy & 0xFF) {
case OBJC_ASSOCIATION_SETTER_RETAIN:
return objc_retain(value);
case OBJC_ASSOCIATION_SETTER_COPY:
return ((id(*)(id, SEL))objc_msgSend)(value, SEL_copy);
}
return value;
}
