iOS 面试之Category与Extension(一):Category分类

Category 分类:

1.简介:

Category是Objective-C 2.0之后添加的语言特性,主要作用是在不改变原有类的前提下,动态地给已经存在的类添加一些方法;在 Objective-C 中的具体体现为:实例(类)方法、属性和协议。

2.Category 的常见使用场景:

① 给一个类添加新的方法,丰富现有类的功能。
② 分解代码庞大功能复杂的类。把功能复杂代码很多的类,可以按照不同功能的做分类,同一功能放到一个文件里,体现单一职责原则。
③ 声明私有方法,比如定义一个分类,只有头文件放到对应.m里,满足私有方法的声明和使用,不暴露具体实现。

3.分类的特点:

① 分类是运行时决议。运行时决议就是Category 编译之后的底层结构时struct category_t,里面存储着分类的对象方法、类方法、属性、协议信息,这时候分类中的数据还没有合并到类中,而是在程序运行的时候通过Runtime机制将所有分类数据合并到类(类对象、元类对象)中去。
②分类方法会“覆盖”同名的宿主类(原类)方法。
Category 方法覆盖原理:

  1. Category 的方法没有“完全替换掉”原来类已经有的方法,也就是说如果 Category 和原来类都有methodA,那么 Category 附加完成之后,类的方法列表里会有两个 methodA。
  2. Category 方法被放到了新方法列表的前面,而原来类的方法被放到了新方法列表的后面,在运行过程中,查找方法会顺着方法列表的顺序去查找,它只要一找到对应名字的方法,就会停止查找。(Category 在运行期进行决议,而基类的类是在编译期进行决议,因此分类中,方法的加载顺序一定在基类之后。)
4.Category 中都可以添加哪些内容?

实例方法、类方法、协议、属性;
注意点:(添加属性:只生成 setter 和 getter 方法的声明,不会生成 setter 和 getter 方法的实现以及下划线成员变量);默认情况下,由于分类底层结构的限制,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这种效果。

5.Category 的底层实现原理:

在runtime层都是类和对象都是 struct表示的,category也不例外,category用结构体category_t,结构体包含:
类的名字(name)
类(cls)
category中所有给类添加的实例方法的列表(instanceMethods)
category中所有添加的类方法的列表(classMethods)
category实现的所有协议的列表(protocols)
category中添加的所有属性(instanceProperties)
typedef 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;
} category_t;

从category的定义也可以看出category的可为(可以添加实例方法,类方法,甚至可以实现协议,添加属性)。 category成员变量列表是只读,所以category不能添加实例变量。

Extension 分类:

1.Extension简介:

① Extension 也叫“匿名分类”,因为它很像分类,但没有分类名。严格来说要叫类扩展。
② Extension 的作用是将原来放在 .h 中的数据放到 .m 中去,私有化,变成私有的声明。
③ Extension 是在编译的时候就将所有数据都合并到类中去了(编译时决议),而 Category 是在程序运行的时候通过Runtime机制将所有数据合并到类中去(运行时决议)。

2.Extension常见使用:

① 声明私有属性
② 声明私有方法
③ 声明私有成员变量
注:
一般的类扩展写到.m文件中
一般的私有属性写到.m文件中的类扩展中
参考资料:
OC 底层探索 - Category 和 Extension
面试问到分类Category底层原理知识
美团技术博客:
Category 特性在 iOS 组件化中的应用与管控
深入理解Objective-C:Category

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