动态生成关联对象属性的存取方法

Objective-C的Category可以灵活的为已经存在的类增加方法，但是不能增加“存储属性”，如果想要扩展类的存储空间，可以使用关联对象来实现。比如扩展一个存储 NSNumber * 类型的属性，代码如下：

static char kPropertyConstraintsKey;

- (void)setExternProperty:(NSNumber *)value {
  objc_setAssociatedObject(self, &kPropertyConstraintsKey, value, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (NSNumber *)externProperty {
  return objc_getAssociatedObject(self, &kPropertyConstraintsKey);
}

几乎所有的关联对象的写法都是这样，增加一个属性还好，如果多了，会有很多重复代码。这种代码已经模式化毫无技术含量，而且写起来容易出错，很可能把key放在了错误的属性身上。能不能不写这样的重复代码，而实现功能呢，下面提出一种思路。

Objective-C方法的最终实现体是IMP函数，它是特殊的c函数，前两个参数必须为(id self, SEL _cmd)，第一个是当前方法的调用者，第二个是与之绑定的SEL。c函数的入口地址必须在编译时确定，所以无法动态增加。强大的运行时机制，可以为类新加方法，其实就是绑定新的SEL到一个确定的IMP函数，动态增加方法等同于动态绑定函数。上述设置属性和获取属性的IMP函数分别为：

void objSetterIMP(id self, SEL _cmd, id obj) {
  objc_setAssociatedObject(self, _cmd, obj, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
id objGetterIMP(id self, SEL _cmd) {
  return objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
}

所有Category对象属性的Setter、Getter方法，都可以使用上述两个函数来实现的。为了完成动态生成关联对象属性的存取方法的目的，还有两个重要的知识点要掌握，一个是指定属性为@dynamic时，编译器会无视属性的Setter、Getter方法，直到运行时发现不能处理再抛出异常，这样就可以不用写一堆方法实现而顺利通过编译。另一个是Objective-C方法查找机制，由于并没有真正的方法实现，通过SEL查找方法实现会失败，但是这时还有两次机会来处理消息。第一次是动态方法决议Dynamic Method Resolution，第二次是消息转发Message Forwarding。我们选择在动态方法决议里来处理消息，使用runtime的class_addMethod方法将该消息绑定到对应的IMP上，重新进行消息传递。

@interface SomeClass(someCategory)
@property(noatomic, strong) NSNumber *object1;
@property(noatomic, strong) NSNumber *object2;
@property(noatomic, strong) NSNumber *object3;
@property(noatomic, strong) NSNumber *object4;
@end

@implementation SomeClass (someCategory)
@dynamic object1;
@dynamic object2;
@dynamic object3;
@dynamic object4;

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    NSString *msg = NSStringFromSelector(sel);
    if ([msg hasPrefix:@"setObject"]) {
        class_addMethod(self, sel, (IMP)objSetterIMP, "v@:@");
        return YES;
    } 
    else if([msg hasPrefix:@"object"]) {
        class_addMethod(self, sel, (IMP)objGetterIMP, "@@:");
        return YES;
    }
    else {
        return [super resolveInstanceMethod:sel];
    }
}
@end

当然上述的实现是简单粗略的，判断具体是什么消息时只用了简单的字符串比较，而且只能正确处理对象类型的strong属性。不同的属性类型，甚至是不同的内存管理语义，对应的IMP都是不同的。写好不同的IMP函数，并且能正确判断是何种消息，然后绑定，就酱。