一、概述
Category是Objective-C 2.0之后添加的语言特性,Category又叫分类、类别、类目,能够在不改变原来类内容的基础上,为类增加一些方法。除此之外,Category还有以下功能:
(1)将类的实现分开写在几个分类里面。
这样做的好处:
可以减少单个文件的体积
可以把不同的功能组织到不同的Category里
可以由多个开发者共同完成一个类
可以按需加载想要的category
(2)声明私有的方法。
(3)模拟多继承。
二、Category的定义与使用
为了便于理解,这里直接通过一个小例子去讲解其用法。
例如,我们创建一个Person类,并为其创建一个Category命名为MyCategory。创建Category很简单,如下图:
为Person创建一个名为MyCategory的Category后,会自动生成Person+MyCategory.h和Person+MyCategory.m文件。我们在MyCategory中声明和实现一个read方法,如下:
// Person+MyCategory.h
#import "Person.h"
@interface Person (MyCategory)
-(void)read;
@end
// Person+MyCategory.m
#import "Person+MyCategory.h"
@implementation Person (MyCategory)
-(void)read{
NSLog(@"调用了MyCategory的read方法!");
}
@end
之后我们可以在ViewController或其他地方使用分类中添加的方法,如下:
// ViewController.m
#import "ViewController.h"
#import "Person+MyCategory.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Person *p = [[Person alloc] init];
[p read];
}
@end
打印结果:
2017-01-09 16:27:39.089 Test[5347:483009] 调用了MyCategory的read方法!
使用注意
1、分类只能增加方法,不能增加成员变量。
2、分类方法实现中可以访问原来类中声明的成员变量。
3、分类可以重新实现原来类中的方法,但是会覆盖掉原来的方法,会导致原来的方法没法再使用(实际上并没有真的替换,而是Category的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,这也就是我们平常所说的Category的方法会“覆盖”掉原来类的同名方法,这是因为运行时在查找方法的时候是顺着方法列表的顺序查找的,它只要一找到对应名字的方法,就会罢休,殊不知后面可能还有一样名字的方法)。
4、当分类、原来类、原来类的父类中有相同方法时,方法调用的优先级:分类(最后参与编译的分类优先) –> 原来类 –> 父类,即先去调用分类中的方法,分类中没这个方法再去原来类中找,原来类中没有再去父类中找。
5、Category是在runtime时候加载,而不是在编译的时候。
三、Category与成员变量、属性
如果你在你Category的.h文件中写如下代码:
{NSString *str1;}
Xcode会报如下错误:
Instance variable may not be placed in categories
objc_class结构体的定义如下:
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE; // 父类
const char *name OBJC2_UNAVAILABLE; // 类名
long version OBJC2_UNAVAILABLE; // 类的版本信息,默认为0
long info OBJC2_UNAVAILABLE; // 类信息,供运行期使用的一些位标识
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的实例变量大小
struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的成员变量链表
struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法定义的链表
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法缓存
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE; // 协议链表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
在上面的objc_class结构体中,ivars是objc_ivar_list(成员变量列表)指针;methodLists是指向objc_method_list指针的指针。在Runtime中,objc_class结构体大小是固定的,不可能往这个结构体中添加数据,只能修改。所以ivars指向的是一个固定区域,只能修改成员变量值,不能增加成员变量个数。methodList是一个二维数组,所以可以修改*methodLists的值来增加成员方法,虽没办法扩展methodLists指向的内存区域,却可以改变这个内存区域的值(存储的是指针)。因此,可以动态添加方法,不能添加成员变量。
Category不能添加成员变量(instance variables),那到底能不能添加属性(property)呢?
这个我们要从Category的结构体开始分析:
typedef struct category_t {
const char *name; //类的名字
classref_t cls; //类
struct method_list_t *instanceMethods; //category中所有给类添加的实例方法的列表
struct method_list_t *classMethods; //category中所有添加的类方法的列表
struct protocol_list_t *protocols; //category实现的所有协议的列表
struct property_list_t *instanceProperties; //category中添加的所有属性
} 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)和不可为(无法添加实例变量)。
但是为什么网上很多人都说Category不能添加属性呢?
实际上,Category实际上允许添加属性的,同样可以使用@property,但是不会生成_变量(带下划线的成员变量),也不会生成添加属性的getter和setter方法,所以,尽管添加了属性,也无法使用点语法调用getter和setter方法。但实际上可以使用runtime去实现Category为已有的类添加新的属性并生成getter和setter方法。
实例:如何用分类为NSArray添加一个属性?但是分类只能添加方法不能添加属性啊(Category不允许为已有的类添加新的成员变量,实际上允许添加属性的,同样可以使用@property,但是不会生成_变量(带下划线的成员变量),也不会生成添加属性的getter和setter方法,所以,尽管添加了属性,也无法使用点语法调用getter和setter方法。但实际上可以使用runtime去实现Category为已有的类添加新的属性并生成getter和setter方法)
我们现在为NSArray增加一个blog属性:
我们先按照往常方式创建一个NSArray的Category,NSArray+MyCategory.h文件:
// NSArray+MyCategory.h
// RunTimeTest
#import <Foundation.Foundation.h>
@interface NSArray (MyCategory)
//不会生成添加属性的getter和setter方法,必须我们手动生成
@property (nonatomic, copy) NSString *blog;
@end
NSArray+MyCategory.m文件:
// NSArray+MyCategory.m
// RunTimeTest
#import "NSArray+MyCategory.h"
#import <objc/runtime.h>
@implementation NSArray (MyCategory)
// 定义关联的key
static const char *key = "blog";
/**
blog的getter方法
*/
- (NSString *)blog
{
// 根据关联的key,获取关联的值。
return objc_getAssociatedObject(self, key);
}
/**
blog的setter方法
*/
- (void)setBlog:(NSString *)blog
{
// 第一个参数:给哪个对象添加关联
// 第二个参数:关联的key,通过这个key获取
// 第三个参数:关联的value
// 第四个参数:关联的策略
objc_setAssociatedObject(self, key, blog, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
@end
测试代码:
-(void)categoryTest{
NSArray *myArray = [[NSArray alloc]init];
myArray.blog = @"http://myblog.com";
NSLog(@"blog=%@",myArray.blog);
}
打印结果:
2016-12-25 20:00:37.824 RunTimeTest[9447:958867] blog=http://myblog.com