关于Category(load和initialize)

以Person类 有5个 category为例

Catagory 本质(源码)

struct _category_t {
    const char *name;
    classref_t cls;
    struct method_list_t *instanceMethods;
    struct method_list_t *classMethods;
    struct protocol_list_t *protocols;
    struct property_list_t *instanceProperties;
    struct property_list_t *_classProperties;
    
    method_list_t *methodsForMeta(bool isMeta) {
        if (isMeta) return classMethods;
        else return instanceMethods;
    }
    
    property_list_t *propertiesForMeta(bool isMeta, struct header_info *hi);
};

1:Category中的实例方法和类方法存储在哪?

• 实例方法都会 合并保存在 Person的类对象中的实例方法列表中
• 类方法都会 合并保存在 Person的元类对象中的 类方法列表中
  总结: Category不存在自己的类对象和元类对象

2: Category中的方法 和原方法 合并的时机

• 是程序运行时合并的, 而非编译器编译时合并
• 编译期, 每个category 都对应一个_category_t, 且都保存着各自的信息

3: Category中的方法(属性,协议) 和原方法(属性,协议) 合并过程

• 通过运行时加载某个类的所有Category数据
• 运行时获取的Category方法列表 是个二维数组 [[category1的实例方法列表], [category2实例的方法]....] 属性列表, 协议列表等 都一样是个二维数组
• 根据 Person类方法中的 bits 获取 class_rw_t 结构体(该结构体包含了实例方法列表, 属性列表, 协议列表)
• class_rw_t中的实例方法列表会根据category个数去扩容, 并且将原方法的内存移动到最后面
• 扩容完成后, 会通过memmove的方式把原方法移动到最后面
• 通过memcpy的方式 将category中的方法添加进前面的扩容区域中
  迁移 同样的方法名,会优先调用 Category中的方法, 两个Category都有同样方法的话, 会先调用最后编译的Category当中的方法, 类似栈的顺序
  Tips
  文件的编译顺序是 build Phases -> Compile Sources中的顺序 由上到下

4: Category和Class Extension的区别

• 合并时机不同, Class Extension在编译的时候，它的数据就已经包含在类信息中, Category是在运行时，才会将数据合并到类信息中

5: Category中的+load方法

• 调用时机:程序刚启动 main函数之前 ,runtime 加载类,分类的时候调用,且只调用一次
• 调用顺序. 按照Person -> category1 -> category2 的顺序依次调用他们+load方法(全部都调用, 且顺序和 普通方法相反)
  总结

1:先调用类的+load

• 按照编译先后顺序调用（先编译，先调用）
• 调用子类的+load之前会先调用父类的+load

2:再调用分类的+load

• 按照编译先后顺序调用（先编译，先调用）

6:普通类方法和 +load方法调用时的本质区别

• 普通类方法 是通过消息转发机制 即 isa找到元类, 然后遍历查找类和分类的类方法列表 , 找到之后发送消息, 消息只发送一次, 所以最后只调用一次
• +load方法 是根据指针直接取出 +load方法然后执行, 每个类和分类都会被遍历到并且被执行

7: Category中的+initialize方法

• 调用时机: 当类第一次接收消息的时候调用, 即 alloc的时候调用, 且只调用一次

• 调用顺序: 先调用父类的+initialize，再调用子类的+initialize(先初始化父类，再初始化子类，每个类只会初始化1次)

• +initialize和+load的很大区别是，+initialize是通过objc_msgSend进行调用的，所以有以下特点

• 如果子类没有实现+initialize，会调用父类的+initialize（所以父类的+initialize可能会被调用多次）

• 如果分类实现了+initialize，就覆盖类本身的+initialize调用

8: Category添加属性

默认情况下，因为分类底层结构的限制(category 源码里没有存储ivars的变量)，不能添加成员变量到分类中。但可以通过关联对象来间接实现

使用

@interface Person (sss)
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end

@implementation Person (sss)
- (void)setName:(NSString *)name {
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(name), name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}

- (NSString *)name {
    return objc_getAssociatedObject(self, @selector(name));
}
@end

备注: 绑定的属性 不是存储在 Person类对象的属性列表里

关联原理

• 关联对象并不是存储在被关联对象本身内存中
• 关联对象存储在全局的由runtime维系的统一的一个AssociationsManager中
• 设置关联对象为nil，就相当于是移除关联对象 即: person.name = nil
  以下以 Person (sss) 绑定 name为例

void objc_setAssociatedObject(id object, const void * key, id value ,objc_AssociationPolicy policy)
     objc_setAssociatedObject(self, @selector(name), name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
     objc_setAssociatedObject(参数1, 参数2, 参数3, 参数4);


AssociationsManager
AssociationsHashMap *_map;  
              ↓
     AssociationsHashMap
     disguised_ptr_t(参数1) : ObjectAssociationMap
     disguised_ptr_t(参数1) : ObjectAssociationMap....
                                     ↓
                              AssociationsMap
                              void * (参数2): ObjectAssociation
                              void * (参数2): ObjectAssociation ....
                                                       ↓
                                                ObjectAssociation
                                                    uintptr_t _policy(参数4);
                                                    id _value(参数3);