iOS分类动态添加实例变量的思考
分类亦称类别，开发中经常用到，不过我所做的一般是扩充方法，因为之前了解到分类是无法添加成员变量的，所以没有做过多考虑。后来看了些文章可以运用runtime动态地添加成员变量，于是自己也索性一试，看看有什么特别的。
下面做一个UILabel的分类：UILabel+Associate
.h文件中
#import <UIKit/UIKit.h>
@interface UILabel (Associate)
@property(nonatomic,strong)UIColor * instanceColor;
@end
.m文件
#import "UILabel+Associate.h"
#import <objc/runtime.h>
static void * instanceColorKey = &instanceColorKey;//申请一个固定地址
@implementation UILabel (Associate)
//第三个参数如果属性为整型，那么写法应该是加上@(),第四个参数根据枚举类型来选择
- (void)setInstanceColor:(UIColor *)instanceColor{
objc_setAssociatedObject(self, &instanceColorKey, instanceColor, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
- (UIColor*)instanceColor{
return objc_getAssociatedObject(self, &instanceColorKey);
}
然后在一个VC里调用这个属性并赋以颜色,运行确实已经着色
UILabel * lab = [[UILabel alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 100, 40)];
lab.instanceColor = [UIColor greenColor];
lab.backgroundColor = lab.instanceColor;
self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
[self.view addSubview:lab];
写到这可能会发现，这没什么特别的感觉啊，这明明白白就是可以声明属性并调用了，而且还有下图这种情况
图1
�图2
明明可以声明属性，还可以调用setter方法，那还大费周章地用runtime显摆什么？然而事实是这样么
先解释下属性和成员变量的区别：
在老版本的Objective-C语言中，我们需要同时声明属性和底层实例变量，那时，属性是Objective-C语言的一个新的机制，并且要求你必须声明与之对应的实例变量，例如：
@interface ViewController :UIViewController{
__strong UIButton *_Button;
}
@property (nonatomic, retain) UIButton * Button;
@end
后来，苹果将默认编译器从GCC转换为LLVM(low level virtual machine)，从此不再需要为属性声明实例变量了。如果LLVM发现一个没有匹配实例变量的属性，它将自动创建一个以下划线开头的实例变量。因此，在这个版本中，�不需要手动写实例变量，也不需要在.m文件中写@synthesize button,同时会自动为你生成setter，getter方法。
@interface ViewController :UIViewController
@property (nonatomic, strong) UIButton * button;
@end
在.m文件中，编译器自动生成的一个实例变量_button,可以直接调用，与通过属性self.button作用一样，但self.button调用的是其getter和setter方法。如果点表达式出现在等号 ＝ 左边，该属性名称的setter方法将被调用。如果点表达式出现在右边，该属性名称的getter方法将被调用。
在一些项目我们经常这样写：
@interface ViewController :UIViewController
{
UIButton * button;
}
@end
此处button即为实例变量，无法使用点语法。获取方法应该为self->button;
还有之前的一些比较老的写法,在.m中如此声明
@synthesize button；
@synthesize有两种作用，其一是让编译器为你自动生成setter与getter方法，其二可以指定与属性对应的实例变量。那么此处的实例变量就是button，如果没写这个，那么就为_button;
那么如此一来就明白了，判断是否生成实例变量，按照上文方式，看能否直接调用UILabel+Associate中的_instanceLabel,然而并木有，如果不添加runtime语句，直接调用属性反而会直接报错，无法运行。
@property (nonatomic, assign) CGSize size;
我们在分类中看到的类似语句，仅仅调用了其setter，getter方法，是无法生成实例变量的。
很多人在学到Category时都会有疑问，既然允许用Category给类增加方法和属性，那为什么不允许增加成员变量？
在Objective-C提供的runtime函数中，确实有一个class_addIvar()函数用于给类添加成员变量，但是文档中特别说明：
This function may only be called after objc_allocateClassPair and before objc_registerClassPair. Adding an instance variable to an existing class is not supported.
这个函数只能在“构建一个类的过程中”调用。一旦完成类定义，就不能再添加成员变量了。经过编译的类在程序启动后就被runtime加载，没有机会调用addIvar。程序在运行时动态构建的类需要在调用objc_registerClassPair之后才可以被使用，同样没有机会再添加成员变量。
那为什么runtime允许动态添加方法和属性，而不会引发问题呢？
因为方法和属性并不“属于”类实例，而成员变量“属于”类实例。我们所说的“类实例”概念，指的是一块内存区域，包含了isa指针和所有的成员变量。所以假如允许动态修改类成员变量布局，已经创建出的类实例就不符合类定义了，变成了无效对象。但方法定义是在objc_class中管理的，不管如何增删类方法，都不影响类实例的内存布局，已经创建出的类实例仍然可正常使用。
那么由此分类的作用与局限便清晰了，以下做个总结。
作用：
1.分类可以在不获悉，不改变原来代码的情况下往里面添加新的方法，但不能添加实例变量
2.如果分类和原来类中的方法产生名称冲突，则分类将覆盖原来的方法，因为分类具有更高的优先级
