参考文章：https://www.jianshu.com/p/935e966c0c08

一、Category（分类）

分类就是对一个类的功能进行扩展，让这个类能够适应不同情况的需求，在一般的实际开发中，我们都会对系统的一些常用类进行扩展，比如：NSString，Button，Label等等。
简单来说类别是一种为现有的类添加新方法的方式
利用Objective-C的动态运行时分配机制，Category提供了一种比继承（inheritance）更为简洁的方法来对类进行扩展，无需创建对象类的子类就能为现有的类添加新方法
可以为任何已经存在的类添加方法，包括那些没有源代码的类，如系统框架类Foundation，UIKit等

1.类别的作用

（1）可以将类的实现分散到多个不同的文件或者不同的框架中，方便代码的管理。也可以对框架提供类的扩展（没有源码，不能修改）。
（2）创建对私有方法的前向引用：在访问其他类的私有方法时（私有方法：在.h中没有声明，在.m中有方法实现），编译器报错，这时使用类别，在添加的类别中声明这些方法（不必提供方法实现），编译器就不会再产生警告。
（3）向对象添加非正式协议：创建一个NSObject的类别称为“创建一个非正式协议”。因为，NSObject是顶级父类，在NSObject中添加了该方法，也就是说通过继承关系，所有的类中都有该方法。

2.局限性

（1）分类只能增加方法，不能增加成员变量，但是可以通过运行时来给分类添加属性
成员变量和属性的区别

声明一个属性：
@property (nonatomic, strong) NSString *myString;       
 声明一个成员变量（实例变量）：
@interface MyViewController:UIViewController
 {
    NSString *_myString;
 }
@end

因为现在我们用的编译器已经时LLVM了，当我们声明一个属性时，如果LLVM发现一个没有匹配实例变量的属性，  它将为你生成以下划线开头的实例变量 _myString, 所以不再需要为属性手动声明实例变量了；
而且不需要在.m文件中写@synthesize myString；也会自动为你生成setter，getter方法。
@synthesize的作用就是让编译器为你自动生成setter与getter方法
在.m文件中可以直接使用_myString实例变量，也可以通过属性self.myString两者都是一样的，只不过后者时通过调用_myString的setter/getter方法。
@synthesize 还有一个作用，可以指定与属性对应的实例变量，例如@synthesize myString = xxxx；那么self.myString 其实是操作的实例变量xxxx，而不是_myString了。
分类中用@property定义变量，只会生成变量的getter，setter方法的声明，不能生成方法实现和带下划线的成员变量。有没有解决方案呢？有，通过运行时建立关联引用

（2）如果分类和原来类出现同名的方法，优先调用分类中的方法，原来类中的方法会被忽略，方法调用的优先级分类较高（最后参与编译的分类优先），只要有分类就优先调用分类，不考虑与主类的编译顺序

3.利用运行时来为分类添加属性

（1）引入运行时头文件。

 \#import <objc/runtime.h>

（2）在匿名分类或者头文件中添加属性。

 （区别是：匿名分类中添加的是私有属性，只在本类中可以使用，类的实例中不可以使用；在分类头文件中添加的属性在类的实例中也可以使用）
    //分类的头文件
    @interface ClassName (CategoryName)
    //我要添加一个实例也可以访问的变量所以就写在这里了
    @property (nonatomic, strong) NSString *str;
    @end
            
    //匿名分类
    @interface ClassName ()
    
    @end

（3）在实现里面写要添加属性的getter、setter方法

static void *strKey = &strKey;
@implementation ClassName (CategoryName)
-(void)setStr:(NSString *)str  
  {  
    objc_setAssociatedObject(self, &strKey, str, OBJC_ASSOCIATION_COPY);  
  }
-(NSString *)str  
  {  
    return objc_getAssociatedObject(self, &strKey);  
  }
@end

在setStr：方法中使用了一个objc_setAssociatedObject的方法，这个方法有四个参数，分别是：
1.源对象，
2.关联时用来标记是哪一个属性的key（因为你可能要添加很多属性）
3.关联的对象
4.一个关联策略
            
用来标记是哪一个属性的key常见有三个写法，但代码效果是一样的，如下：
//利用静态变量地址唯一不变的特性
1、static void *strKey = &strKey;
2、static NSString *strKey = @"strKey"; 
3、static char strKey;
            
关联策略是个枚举值，解释如下：
enum {
        OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0, //关联对象的属性是弱引用 

        OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1, //关联对象的属性是强引用并且关联对象不使用原子性
    
        OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3, //关联对象的属性是copy并且关联对象不使用原子性

        OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401, //关联对象的属性是copy并且关联对象使用原子性

        OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403 //关联对象的属性是copy并且关联对象使用原子性
};

二、继承

多个类具有相同的实例变量和方法时，考虑用继承。即子类可以继承父类的相同特性。
和Category的区别：
1.类别是对方法的扩展，不能添加成员变量。继承可以在原来父类的成员变量的基础上，添加新的成员变量
2.类别只能添加新的方法，不能修改和删除原来的方法。继承可以增加、修改和删除方法。
3.类别不提倡对原有的方法进行重载；继承可以通过使用super对原来方法进行重载
4.类别可以被继承，如果一个父类中定义了类别，那么其子类中也会继承此类别。
共同点：都是给一个类进行扩展

三、Extension：类扩展

Extension是Category的一个特例
作用：为一个类增加私有方法，属性或成员变量，也就是说只能在本文件中被使用其名字为匿名（为空），并且新添加的方法一定要予以实现。（Category没有这个限制）

Extension（延展）的实现：
第一种方法：
通过延展来实现方法的私有，延展的.h头文件独立。这种方法不能实现真正的方法私有，当在别的文件中引入延展的.h头文件，那么在这个文件中定义的类的对象就可以直接调用在延展中定义所谓 私有方法
第二种实现延展的方式
延展没有独立的头文件，在类的实现文件.m中声明和实现延展，这种方法可以很好的实现方法的私有，因为在OC中是不能引入.m的文件的
第三种实现方法
私有方式是在.m文件中的@implementation中直接实现在@interface中没有声明的方法，这样也可以很好的实现方法的私有，开发中经常用的方式。

Category和Extension区别：
1.形式上看：extension是匿名的category
2.extension 中声明的方法需要在implementation中实现，而catefory不做强制要求
3.extension 可以添加属性、成员变量，而category 一般不可以。

有人说extension 是一个特殊的category，也有人将extension叫做匿名分类，但是其实两者差别很大。

extension：
1.在编译器决议，是类的一部分，在编译器和头文件的@interface和实现文件里的@implement一起形成了一个完整的类。
2.伴随着类的产生而产生，也随着类的消失而消失
3.extension一般用来隐藏类的私有消失，你必须有一个类的源码才能添加一个类的extension，所以对于系统一些类，如nsstring，就无法添加类扩展
category：
1.是运行期决议的
2.类扩展可以添加实例变量，分类不能添加实例变量
原因：因为在运行期，对象的内存布局已经确定，如果添加实例变量会破环类的内部布局，这对编译性语言是灾难性的。