Category实现原理探秘

对于Category,相信大家都有使用过,用它来给原类添加方法,从而实现某些需求。但是对于它的实现原理可能多数的开发者都不太清楚,下面就详细叙述一下Category的实现原理。

从Runtime的源码看,分类的实现原理分为以下的三个步骤:

  1. 程序编译时:在终端中输入命令行语句,把分类文件编译为.cpp文件可知,可以看到分类会在程序编译结束的时候变为以下的数据结构(分类的底层结构):
struct _category_t {
     const char *name;
     struct _class_t *cls;
     const struct _method_list_t *instance_methods;
     const struct _method_list_t *class_methods;
     const struct _protocol_list_t *protocols;
     const struct _prop_list_t *properties;
 };

其中分类中的实例方法会存储到上面的结构体中的"const struct _method_list_t *instance_methods"中,类方法会存储到上面的构体中的"const struct _method_list_t *class_methods"中,如果分类中有协议的话,会存储到上面的结构体中的"const struct _protocol_list_t *protocols"中,如果分类中写了属性的话,会存储到上面的结构体中的"const struct _prop_list_t *properties"中;

  1. 程序运行时:然后在程序运行的时候会利用Runtime运行时机制,把上述结构体中存储的分类中的实例方法合并到原类的class对象中去,把上述结构体中存储的分类的类方法合并到原类的meta-class对象中去。所以说分类是Runtime运行时机制的又一重大的应用;
    3、原类的实例对象调用分类中的实例方法时:当原类的instance对象调用分类中的实例方法"[person eat];"的时候,系统首先会根据原类的instance对象里面的isa指针找到原类的class对象,然后在这个class对象里面的实例方法列表中查找那个分类的实例方法"eat",根据上面2所述,在程序运行的时候,Runtime运行时机制会把分类中的实例方法合并到原类的class对象里面,所以系统在原类的class对象里面能够查找到这个分类的实例方法,然后再进行调用,整个调用过程结束;
    4、原类的类对象调用分类中的类方法时:当原类的class对象调用分类中的类方法"[ZPPerson classMethod];"的时候,系统首先会根据原类的class对象中的isa指针找到它的meta-class对象,然后在这个meta-class对象中的类方法列表中查找那个分类的类方法"classMethod",根据上面2所述,在程序运行的时候,Runtime运行时机制会把分类中的类方法合并到原类的meta-class对象里面,所以系统在原类的meta-class对象里面能够查找到这个分类的类方法,然后再进行调用,整个调用过程结束。

以上就是分类的实现原理。

备注:不存在分类的class对象,也不存在分类的meta-class对象。类的class对象和meta-class对象各只有唯一的一份。

原类和分类中方法的调用顺序:

  1. 当原类只有一个分类,并且原类和分类中都有相同名称的实例方法或者类方法的时候,不管原类和分类的编译顺序,当原类的实例对象调用实例方法的时候,只会执行分类中的实例方法,然后整个调用过程结束。当原类的class对象调用类方法的时候,只会执行分类中的类方法,然后整个调用过程结束;
  2. 当一个原类有多个分类的时候,并且原类和这些分类中都有相同名称的实例方法或者类方法的时候,当原类的实例对象调用实例方法的时候或者当原类的class对象调用类方法的时候,系统的调用顺序符合下面的两个原则:
    • 不管原类是先编译的还是后编译的,永远只执行分类中的实例方法或者类方法,然后整个调用过程结束;
    • 系统总是只执行后编译的分类里面的实例方法或者类方法,然后整个调用过程结束。

从上面可以看出,分类里面的方法会覆盖原类里面的方法。

分类和类拓展的区别:

分类是在程序运行的时候才会把相应的东西合并到原类的class对象中去的,而类扩展是在程序编译的时候就会把相应的东西合并到原类的class对象中去的。

Github Demo

”三人行,必有我师焉“, 欢迎各位批评指正。
如果您还觉得我写的不错的话请您点赞加关注,您的肯定是我前进的最大动力!
我是爱学习也爱您的树懒O(∩_∩)O

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 221,820评论 6 515
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 94,648评论 3 399
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 168,324评论 0 360
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 59,714评论 1 297
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 68,724评论 6 397
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 52,328评论 1 310
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,897评论 3 421
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,804评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 46,345评论 1 318
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,431评论 3 340
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,561评论 1 352
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 36,238评论 5 350
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,928评论 3 334
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,417评论 0 24
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,528评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,983评论 3 376
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,573评论 2 359