ios 分类（Category）的理解
1，分类可以干什么：声明私有方法，分解体积庞大的类文件，把Framework的私有方法公开
2，特点：运行时决议（意思是编译的时候并没有把我们添加的方法加入到我们宿主类上，而是在运行的时候）
3，分类可以添加哪些内容：实例方法，类方法，协议，属性（只添加了set和get方法，这个属性的添加并没有给我们添加成员变量，如果不能区分成员变量和属性，可以上网上查一下）
4，我们来看一下分类的结构体
struct category_t{
constchar*name;// 类名
classref_t cls;// 分类所属的类
structmethod_list_t*instanceMethods;// 实例方法列表
structmethod_list_t*classMethods;// 类方法列表
structprotocol_list_t*protocols;// 遵循的协议列表
structproperty_list_t*instanceProperties;// 属性列表
// 如果是元类，就返回类方法列表；否则返回实例方法列表
method_list_t*methodsForMeta(bool isMeta) {
if(isMeta) {
return classMethods;
}else{
return instanceMethods;
}
}
// 如果是元类，就返回 nil，因为元类没有属性；否则返回实例属性列表，但是...实例属性
property_list_t*propertiesForMeta(bool isMeta) {
if(isMeta) {
return nil;// classProperties;
}else{
return instanceProperties;
}
}
从类别的结构体我们可以看到，分类可以添加属性，不能添加成员变量，要记住成员变量和属性的区别，别面试官问你能添加属性吗，你说不能，这就错了，
5，下面是分类加载步骤
_objc_init(初始化runtime，进行了一些初始化操作，注册了镜像状态改变时的回调函数)---->map_2_images()（主要是加锁并调用 map_images_nolock）---->map_2_images_nolock（完成所有 class 的注册、fixup等工作，还有初始化自动释放池、初始化 side table 等工作并在函数后端调用了 _read_images）---->_read_images（读取镜像，加载可执行文件，比如加载类、Protocol、Category）---->remethodizeClass
6，remethodizeClass方法实现就是分类的内部实现，先面是实现代码，我们只为分类添加方法,我们看一下，代码有注释
static void remethodizeClass(class_t*cls){
category_list *cats;//分类的列表，你可能为一个类添加好几个分类
BOOL isMeta;
rwlock_assert_writing(&runtimeLock);
isMeta = isMetaClass(cls);//判断当前的类是否是元类，如果是元类，添加的就是类方法，如果不是，就是实例方法
if((cats = unattachedCategoriesForClass(cls))) {//判断一个类是否有分类，而且是未拼接的分类，大概意思就是这些分类，还没有和这个宿主类关联
if(PrintConnecting) {
_objc_inform("CLASS: attaching categories to class '%s' %s",
getName(cls), isMeta ?"(meta)":"");
}
attachCategoryMethods(cls, cats, true);//这个方法下面有注释，这个方法是用来拼接分类到所属的宿主类
free(cats);
}
}
static void attachCategoryMethods(class_t *cls, category_list *cats,BOOL *inoutVtablesAffected){
if (!cats)return;//判断是否为空
if (PrintReplacedMethods) printReplacements(cls, cats);
BOOL isMeta = isMetaClass(cls); //是否是元类
method_list_t **mlists = (method_list_t **) _malloc_internal(cats->count *sizeof(*mlists));//mlists是一个二维数组，大概是这样的[[method_t,method_t...],[method_t...],[method_t,method_t,method_t....]]
int mcount =0;//方法的参数
int i = cats->count;
BOOL fromBundle =NO;//宿主分类的总数
while (i--) { //这里是倒序遍历，最先访问最后编译的分类
method_list_t *mlist = cat_method_list(cats->list[i].cat, isMeta);//获取一个分类方法列表
if (mlist) {
mlists[mcount++] = mlist; //最后编译的分类，里面的方法最先添加到数组列表
fromBundle |= cats->list[i].fromBundle;
}
}
auto rw = cls->data();//获取宿主类当中的rw，包含宿主类的方法列表信息
rw->methods.attachLists(mlists,mcount);//把刚才获取到分类的方法，添加到宿主类上面
free(mlists);
}
void attachLists(List*const* addedLists,uint32_t addedCount){
//addedLists 传递过来的二维数组[[method_t,method_t...]（分类A的方法）,[method_t...]（分类B的方法）,[method_t,method_t,method_t....]（分类C的方法）]
//addedCount = 3,三个分类，A，B，C
if(addedCount ==0)return;//判空
if(hasArray()) {
// many lists -> many lists
uint32_toldCount =array()->count;//宿主类原有元素个数
uint32_tnewCount = oldCount + addedCount; //拼接之后的元素总数
setArray((array_t*)realloc(array(),array_t::byteSize(newCount)));//根据新总数分配内存
array()->count = newCount;//重新设置元素总数
memmove(array()->lists + addedCount,array()->lists, oldCount *sizeof(array()->lists[0]));//内存移动[[],[],[],[原有的第一个元素],[原有的第二个元素]]，这句代码我们可以看出，我们一般定义一个分类，如果定义的方法名和宿主方法名重名，会覆盖宿主方法，其实并没有给覆盖，而是宿主的方法，被放到了内存的后面，所以就先执行了分类的方法，我们误以为覆盖了宿主的方法
memcpy(array()->lists, addedLists, addedCount *sizeof(array()->lists[0])); //内存拷贝
}else if(!list&& addedCount ==1) {
// 0 lists -> 1 list
list= addedLists[0];
}else{
// 1 list -> many lists
List* oldList =list;
uint32_toldCount = oldList ?1:0;
uint32_tnewCount = oldCount + addedCount;
setArray((array_t*)malloc(array_t::byteSize(newCount)));
array()->count = newCount;
if(oldList)array()->lists[addedCount] = oldList;
memcpy(array()->lists, addedLists, addedCount *sizeof(array()->lists[0]));
}
}
上面几段代码就是分类的内部实现
下面我们来看一下，怎么为分类添加成员变量
分类添加成员变量是通过关联对象添加的，我们来看一下什么是关联对象
下面是关联对象的几个函数
id objc_getAssociatedObject(id object,constvoid*key)
void objc_setAssociatedObject(id object,constvoid*key, id value, objc_AssociationPolicy policy)
void objc_removeAssociatedObjects(id object)
关联对象是由AssociationsManager管理，并在AssociationsHashMap储存，并不是我们想象的，在我们宿主类上面，AssociationsManager创建的是一个全局的对象，工程中任何一个分类添加的成员变量都在这个manager的AssociationsHashMap中，到底是怎么储存的呢，我们来分析一下
先看我们传的参数(id object,const void*key, id value, objc_AssociationPolicy policy)。
第一步，先把我们传进来的value和policy关联起来生成一个ObjcAssociation类型的数据结构，policy是关联策略，是通过copy还是retain还是assign,就是通过它来设置,如果通过retain就传OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC。
第二步，拿到我们刚才生成的ObjcAssociation，把它里面的value和key形成映射关系，映射到一个叫ObjcAssociationMap中去，形成一个ObjcAssociationMap结构
第三步，我们传进来的object是被关联对象的指针值，然他和刚才形成的ObjcAssociationMap形成映射关系，放到AssociationsHashMap中，以后我们就可以通过object指针找到，被关联对象的属性了
我们看一下源码,只看set的源码
void objc_setAssociatedObject(id object,const void*key,idvalue,
objc_AssociationPolicy policy)
{
objc_setAssociatedObject_non_gc(object, key, value, policy);
}
void objc_setAssociatedObject_non_gc(id object,const void *key,idvalue,objc_AssociationPolicy policy) {
_object_set_associative_reference(object, (void*)key, value, policy);
}
void _object_set_associative_reference(id object,void*key,id value,uintptr_t policy) {
// 参数object被关联的对象，key要关联的key就是我们创建的成员变量名，value要关联的值，就是给成员变量赋什么值，policy关联策略，是通过retain copy assign
ObjcAssociation old_association(0,nil);
id new_value = value ? acquireValue(value, policy) : nil;//根据policy生成一个新数据，这个是我们上面刚才说的第一步
{
AssociationsManager manager;//关联对象管理类
AssociationsHashMap&associations(manager.associations());//获取维护一个Hashmap,可以看成我们oc的字典，是一个全局容器
disguised_ptr_t disguised_object = DISGUISE(object);//对指针地址按位取反，用来做一个对象的key和AssociationsHashMap（value）做对应
if(new_value) {//被关联的值
// break any existing association.
AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);//根据对象指针查找这个被关联对象所对应的AssociationsHashMap的map
if(i != associations.end()) {//找到了这个map
// secondary table exists
ObjectAssociationMap*refs = i->second;//获取ObjectAssociationMap
ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key);//根绝我门传进来的key进行查找
if(j != refs->end()) {//如果找到，我们就把value换成最新的
old_association = j->second;
j->second = ObjcAssociation(policy, new_value);
}else{//如果没有找到我们根据new_value和policy生成新的ObjcAssociation结构体，放到ObjectAssociationMap中
(*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);
}
}else{//没找到这个map
// create the new association (first time).
ObjectAssociationMap *refs = new ObjectAssociationMap;//因为没有找到，需要新创建一个map
associations[disguised_object] = refs;//把被关联对象指针反转后的值disguised_object当作key,新创建的ObjectAssociationMap refs当作value映射起来，放到AssociationsHashMap，这一步是我们上面说的第三步
(*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);//ObjcAssociation(policy, new_value)就是我们刚才说的第二步，用policy和new_value生成一个ObjcAssociation数据结构，然后拿到我们传进来的key和生成的ObjcAssociation做映射放到ObjectAssociationMap中
object->setHasAssociatedObjects();
}
}else{
// setting the association to nil breaks the association.
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()) {//把以前的值移除，如果传进来的是nil
old_association = j->second;
refs->erase(j);
}
}
}
}
// release the old value (outside of the lock).
if(old_association.hasValue())ReleaseValue()(old_association);
}
