在之前，理解了类是如何从
Mach-O加载到内存的，这次来了解下分类是如何加载到类中的，以及分类和类搭配使用的情况。
1. 分类的本质
- 在 main 中定义 LGPerson 的分类 LG
@interface LGPerson (LG)
@property (nonatomic, copy) NSString *cate_name;
@property (nonatomic, assign) int cate_age;
- (void)cate_instanceMethod;
- (void)cate_instanceMethod1;
- (void)cate_instanceMethod2;
+ (void)cate_classMethod;
@end
@implementation LGPerson (LG)
- (void)cate_instanceMethod1{
NSLog(@"%s",__func__);
}
- (void)cate_instanceMethod2{
NSLog(@"%s",__func__);
}
- (void)cate_instanceMethod3{
NSLog(@"%s",__func__);
}
+ (void)cate_classMethod{
NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
- 使用
clang查看编译的main.cpp文件：
clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp
从上面图中可以看出，分类的类型是_category_t(倒数第二个是 0，表示没有协议，所以赋值为 0)
-
cpp文件中，搜索struct _category_t，如下所示：
struct _category_t {
const char *name;
struct _class_t *cls;
const struct _method_list_t *instance_methods; 实例方法
const struct _method_list_t *class_methods; 类方法
const struct _protocol_list_t *protocols; 协议
const struct _prop_list_t *properties; 属性
};
- 搜索
_CATEGORY_INSTANCE_METHODS_LGPerson_，找到其底层实现
image.jpeg
其中有 3 个方法，格式为sel+签名+地址，是_objc_method结构体的属性：
- 继续搜索
_objc_method，其中的对应关系如下：
struct _objc_method {
struct objc_selector * _cmd; 对应 sel
const char *method_type; 对应 方法签名
void *_imp; 对应函数地址
};
2. 分类的加载
2.1 创建分类
创建 LGPerson 的两个分类：LGA 和 LGB:
2.2 加载过程
在之前介绍类的加载时提到了rwe的加载，其中分析了分类的data 数据是如何加载到类的，而且分类的加载顺序是：LGA ->LGB的顺序加载到类中，即越晚加进来，越在前面。
其中查看了methodizeClass 的源码实现，可以发现类的数据和分类的数据是分开处理的，主要是因为在编译阶段，就已经确定好了方法的归属位置(即实例方法存储在类中，类方法存储在元类中)，而分类是后面才加进来的。
其中分类需要通过attatchToClass添加到类，然后才能在外界进行使用，在此过程，我们已经知道了分类加载步骤的后面两个步骤，分类的加载主要分为 3 步：
- 分类数据加载时机：根据类和分类是否实现 load 方法来区分不同的时机
-
attachCategories准备分类数据 -
attachLists将分类数据添加到主类中
2.3 分类的加载时机
2.3.1 主类 LGPerson + 分类 LGA\LGB 均实现+load 方法
下面我们来探索一下分类数据的加载时机，以主类 LGPerson + 分类 LGA\LGB 均实现+load 方法为例。
通过第二步反推第一步的加载时机
在之前我们了解到，在走到 attachCategories 方法时，必然会有分类数据的加载，可以通过反推法查看在什么时候调用 attachCategories 的，通过查找，有两个方法中调用：
-
load_categories_nolock方法中
image.jpeg -
addToClass方法中，这里经过调试，在主类和分类都实现load方法时，是不会走到 if 流程中的：
image.jpeg -
不加任何断点，运行
objc代码，可以得出以下打印日志，通过日志可以发现addToClass方法的下一步就是load_categories_nolock方法就是加载分类数据：
image.jpeg -
全局搜索
load_categories_nolock的调用，有两次调用-
一次在
loadAllCategories方法中
image.jpeg -
一次在
_read_images方法中
image.jpeg
-
-
但是经过调试发现，是不会走
_read_images方法中的 if 流程，而是走的loadAllCategories方法中的
image.jpeg -
全局搜索查看
loadAllCategories的调用，发现是在load_images时调用的
image.jpeg -
我们给
attachCategories加自定义逻辑的断点，bt查看堆栈信息：
image.jpeg
所以综上所述：该情况下的分类的数据加载时机的反推路径为：
attachCategories -> load_categories_nolock -> loadAllCategories -> load_images
而我们的分类加载正常的流程的路径为：
realizeClassWithoutSwift -> methodizeClass -> attachToClass ->attachCategories
其中正向和反向的流程如下图所示：
2.3.2 主类 LGPerson + 分类 LGA 实现 +load 方法，LGB 不实现 +load 方法
- 断点定在
attachCategories中加自定义逻辑部分，一步步往下执行
image.jpeg - 继续往下执行，会再次来到
attachCategories方法中断住
image.png
总结：只要有一个分类是非懒加载分类，那么所有的分类都会被标记为非懒加载分类，意思就是加载一次 已经开辟了rwe，就不会再次懒加载，重新去处理LGPerson。
2.4 分类和类的搭配使用
通过上面的两个例子，我们可以大致将类 和 分类 是否实现+load的情况分为4种
| 类+分类 | . | . |
|---|---|---|
| . | 分类实现+load | 分类未实现+load |
| 类实现+load | 非懒加载类+非懒加载分类 | 非懒加载类+懒加载分类 |
| 类未实现+load | 懒加载类+非懒加载分类 | 懒加载类+懒加载分类 |
2.4.1 非懒加载类 + 非懒加载分类
即主类实现了+load方法，分类同样实现了+load方法，在前文分类的加载时机时，我们已经分析过这种情况，所以可以直接得出结论，这种情况下:
- 类的数据加载是通过
_getObjc2NonlazyClassList加载，即ro、rw的操作，对rwe赋值初始化，是在extAlloc方法中 - 分类的数据加载是通过
load_images加载到类中的
2.4.2 非懒加载类 + 懒加载分类
类和分类的加载是在read_image就加载数据了，数据来自data，data在编译时期就已经完成，即data中除了类的数据，还有分类的数据，与类绑定在一起
2.4.3 懒加载类 + 懒加载分类
其数据加载推迟到 第一次消息时，数据同样来自data，data在编译时期就已经完成
2.4.4 懒加载类 + 非懒加载分类
只要分类实现了load，会迫使主类提前加载，即主类强行转换为非懒加载类样式，即在_read_images中不会对类做实现操作，需要在load_images方法中触发类的数据加载，即rwe初始化，同时加载分类数据
如下图所示：
3.load_images
load_images方法的主要作用是加载镜像文件，其中最重要的有两个方法：perpare_load_methods(加载) 和 call_load_methods (调用)
3.1 perpare_load_methods
进入perpare_load_methods源码：
-schedule_class_load方法，这里是根据类的继承链递归调用获取 load，直到cls不存在才结束递归，目的是为了确保父类的 load优先加载：
-
进入
add_class_to_loadable_list，主要是获取load方法，然后将load方法和cls类名一起加到loadable_classes表中：
image.jpeg -
进入
getLoadMethod，主要是获取方法的sel 为 load的方法：
image.jpeg
-add_category_to_loadable_list
获取所有的非懒加载分类中的load方法，将分类名``+load方法加入表loadable_categories
3.2call_load_methods
主要有 3 部分操作：
反复调用类的
+load，直到不再有调用一次分类的
+load-
如果有类或更多未尝试的分类，则运行更多的
+load
image.jpeg -
进入
call_class_loads，主要是加载类的load方法
image.jpeg
注意：方法中有两个隐藏参数，第一个为id 即self，第二个为sel，即cmd
-
call_category_loads，主要是加载一次分类的 load 方法
image.png
3.3 总结
综上所述，load_images方法整体调用过程及原理图示如下：
-
调用过程图示：
image.jpeg
并且：
父类的 load 方法优先于子类调用
主类的 load 方法优先于分类调用
分类的 load 方法则取决于编译顺序。
-
原理图示
image.jpeg
主要分为两步：
- 从所有的
非懒加载类和分类中的+load分别添加到表中 - 调用类和分类的
+load方法
