iOS 类拓展与分类以及关联对象

1、类拓展是匿名的分类。
2、类拓展可以为类添加属性和方法（类拓展添加的属性和方法是私有的）。
3、类拓展在编译时作为类的一部分编译，读取的时候直接读取ro（前提：如果是以.h方法拓展的必须在该拓展的类中导入头文件）

1、类拓展是匿名的分类分析：
类拓展：

image.png

分类：

image.png
从上图可以分析出类拓展，没有自己的名字，很明显分类是有的，比如分类：

2、类拓展可以为类添加属性和方法分析：

image.png

以下也是类拓展。

@interface LGPerson ()

@property (nonatomic, copy) NSString *mName;

- (void)extM_method;

@end

3、类拓展是编译期加载到内存（ro）里面的，（前提：必须在该拓展的类中导入头文件）
导入头文件：

image.png

类拓展和分类的区别：
类拓展可以添加属性（实现ro，方法实现，以及带下划线的成员变量）和方法
注意：可以用runtime给分类添加属性

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。

image.png

苹果提供的API和苹果内部的API有区别的。
内部的API加了一个下滑线的隔层目的：防止程序员直接操作私有API。

static void *nameKey = "name";
-(void)setCate_name:(NSString *)cate_name{
    /**
    参数一：id object : 给哪个对象添加属性，这里要给自己添加属性，用self。
    参数二：void * == id key : 属性名，根据key获取关联对象的属性的值，在objc_getAssociatedObject中通过次key获得属性的值并返回。
    参数三：id value : 关联的值，也就是set方法传入的值给属性去保存。
    参数四：objc_AssociationPolicy policy : 策略，属性以什么形式保存。
    */
    objc_setAssociatedObject(self, nameKey,cate_name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    
    /**
     存储
     manager -> hashMap 有所有的关联对象 - 总表 - 千千万的 -> 关联表 -> index -> 属性
     哈希
     哈希函数 -> index - key (属性) + 地址 (对象)
     */
}

点击objc_setAssociatedObject进入以下方法objc内部函数

void _object_set_associative_reference(id object, void *key, id value, uintptr_t policy) {
    // This code used to work when nil was passed for object and key. Some code
    // probably relies on that to not crash. Check and handle it explicitly.
    // rdar://problem/44094390
    if (!object && !value) return;
    
    assert(object);
    
    if (object->getIsa()->forbidsAssociatedObjects())
        _objc_fatal("objc_setAssociatedObject called on instance (%p) of class %s which does not allow associated objects", object, object_getClassName(object));
    
    // retain the new value (if any) outside the lock.
    // 在锁之外保留新值（如果有）。
    ObjcAssociation old_association(0, nil);
    id new_value = value ? acquireValue(value, policy) : nil;
    {
        // 关联对象的管理类
        AssociationsManager manager;
        // 获取关联的 HashMap -> 存储当前关联对象
        AssociationsHashMap &associations(manager.associations());
        // 对当前的对象的地址做按位去反操作 - 就是 HashMap 的key (哈希函数)
        disguised_ptr_t disguised_object = DISGUISE(object);
        if (new_value) {
            // break any existing association.
            // 获取 AssociationsHashMap 的迭代器 - (对象的) 进行遍历
            AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);
            if (i != associations.end()) {
                // secondary table exists
                ObjectAssociationMap *refs = i->second;
                // 根据key去获取关联属性的迭代器
                ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key);
                if (j != refs->end()) {
                    old_association = j->second;
                    // 替换设置新值
                    j->second = ObjcAssociation(policy, new_value);
                } else {
                    // 到最后了 - 直接设置新值
                    (*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);
                }
            } else {
                // create the new association (first time).
                // 如果AssociationsHashMap从没有对象的关联信息表，
                // 那么就创建一个map并通过传入的key把value存进去
                ObjectAssociationMap *refs = new ObjectAssociationMap;
                associations[disguised_object] = refs;
                (*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);
                object->setHasAssociatedObjects();
            }
        } else {
            // setting the association to nil breaks the association.
            // 如果传入的value是nil，并且之前使用相同的key存储过关联对象，
            // 那么就把这个关联的value移除（这也是为什么传入nil对象能够把对象的关联value移除）
            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);
                }
            }
        }
    }
    // release the old value (outside of the lock).
    // 最后把之前使用传入的这个key存储的关联的value释放（OBJC_ASSOCIATION_SETTER_RETAIN策略存储的）
    if (old_association.hasValue()) ReleaseValue()(old_association);
}

以上是关联对象set方法。

下面是关联对象get方法取值的过程。

static void *nameKey = "name";
-(NSString *)cate_name{
    /**
    参数一：id object : 获取哪个对象里面的关联的属性。
    参数二：void * == id key : 什么属性，与objc_setAssociatedObject中的key相对应，即通过key值取出value。
    */
    return objc_getAssociatedObject(self, nameKey);
}

点击objc_getAssociatedObject进入objc系统方法。

id _object_get_associative_reference(id object, void *key) {
    id value = nil;
    uintptr_t policy = OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN;
    {
        // 关联对象的管理类
        AssociationsManager manager;
        AssociationsHashMap &associations(manager.associations());
        // 生成伪装地址。处理参数 object 地址
        disguised_ptr_t disguised_object = DISGUISE(object);
        // 所有对象的额迭代器
        AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);
        if (i != associations.end()) {
            ObjectAssociationMap *refs = i->second;
            // 内部对象的迭代器
            ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key);
            if (j != refs->end()) {
                // 找到 - 把值和策略读取出来
                ObjcAssociation &entry = j->second;
                value = entry.value();
                policy = entry.policy();
                // OBJC_ASSOCIATION_GETTER_RETAIN - 就会持有一下
                if (policy & OBJC_ASSOCIATION_GETTER_RETAIN) {
                    objc_retain(value);
                }
            }
        }
    }
    if (value && (policy & OBJC_ASSOCIATION_GETTER_AUTORELEASE)) {
        objc_autorelease(value);
    }
    return value;
}

为什么用关联对象策略：关联对象使用hash表存储，更容易管理，使用全局变量，很难维护。