iOS底层原理探索—Category的本质(二)

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往期回顾

iOS底层原理探索—OC对象的本质
iOS底层原理探索—class的本质
iOS底层原理探索—KVO的本质
iOS底层原理探索— KVC的本质
iOS底层原理探索— Category的本质(一)

今天继续带领大家探索iOS之Category的本质。

Category中load方法的调用

首先我们创建Person类，并且创建两个Person的分类

创建分类.png

我们在 Person类和两个分类中分别实现 load方法，方法内打印输出 类名 -- load，其它任何操作都不做，直接运行查看打印输出的内容：

打印输出.png

通过打印结果我们看到，程序在没有调用任何方法的情况下，甚至我们都没有导入类的头文件，却执行调用了类内的 load方法，完成了打印。并且打印的第一条为 Person的 load方法。

由此，我们可以得出第一条结论：

分类中存在load方法，而且load方法在程序启动时，加载类、分类的时候就会调用。在调用分类的load方法前，会调用本类的load方法。

那么有人可能会问Test1和Test2两个分类的load方法执行顺序呢？其实这跟程序对类文件的编译顺序有关。我们来看一下我们测试Demo的编译顺序：

编译顺序.png

我们可以看到编译顺序为 Test1-> Test2-> Person-> main， Test1文件首选编译，当然第一条打印应为 Person (Test1) -- load，但是由于在调用分类的 load方法前，会调用本类的 load方法，所以第一条打印为 Person -- load，这也恰好验证了我们上面的结论。

这一点我们通过查看源码也可得知：

调用顺序源码.png

通过红框标注的代码段可以看出类和分类的 load方法的调用顺序，而且通过注释我们可以看出， load方法只会调用一次。

然后我们在Person类的.h文件中声明test类方法，在.m文件中实现，并且两个分类也分别实现，方法内打印输出类名+test方法名，main函数中调用一下test类方法，我们看一下打印结果：

调用类方法.png

我们看到，此次打印结果为 Person (Test2) : test。原因就在于 分类中重写类方法时，分类的类方法会优先调用。我们在上面编译顺序的图示中可以看到， Person (Test2).m文件最后编译，那么就会优先调用 Person (Test2)中的 test方法。这一点我们在 iOS底层原理探索— Category的本质(一)中有详细解读，不明白的可以调转查看阅读。

我们继续阅读源码，进入上文红框标注中的call_class_loads() —— 调用本类的load方法以及call_category_loads()——调用分类的load方法内部查看具体实现：

调用本类的load方法源码.png

调用分类的load方法源码.png

我们从两张图中红框标注的代码段可以得出第二条结论：

load方法的调用是系统通过类名找到对应load方法的内存地址直接调用的

Category中initialize方法的调用

我们分别在Person类和两个分类文件中声明实现initialize初始化方法，方法实现依旧是打印类名+方法名，然后执行[Person alloc]，运行查看打印结果：

initialize打印输出.png

我们继续多次执行 [Person alloc]，发现打印结果仍旧跟上图一样，只有一条 Person (Test2) -- initialize输出，我们可以得出第一条结论：

当类第一次接受到消息时，就会调用initialize方法。当分类重写了initialize方法时，只会调用分类的initialize方法(覆盖本类的initialize方法)。当然，多个分类存在时，调用顺序同样跟编译顺序有关，会调用最后编译的分类的initialize方法。

还有一点就是存在子类时，调用子类的initialize方法之前，会先调用父类的initialize方法，然后再调用子类的initialize方法。这一点大家可以尝试敲代码测试一下。

下面我们查看一下initialize方法的调用源码：

initialize调用源码.png

我们看到， initialize方法的调用是通过 消息发送机制调用的，通过 isa指针找到对应的方法和实现。因此会首先找到分类中的 initialize方法实现优先调用，这也验证了我们上面的先调用分类的 initialize方法的结论。

load方法与initialize方法的区别

• 调用方式
  1.load是根据函数地址直接调用
  2.initialize是通过objc_msgSend调用
• 调用时刻
  1.load是runtime加载类、分类的时候调用（只会调用1次）
  2.initialize是类第一次接收到消息的时候调用，每一个类只会initialize一次（父类的initialize方法可能会被调用多次）
• 调用顺序
  load
  1.先调用类的load
  a) 先编译的类，优先调用load
  b) 调用子类的load之前，会先调用父类的load
  2.再调用分类的load
  a) 先编译的分类，优先调用load
  initialize
  1.先初始化父类
  2.再初始化子类（可能最终调用的是父类的initialize方法）
• 是否覆盖方法
  load
  分类中的load方法不会覆盖本类的load方法
  initialize
  分类中的initialize方法会覆盖本类的initialize方法

至此我们就完成了对Category的底层探索，如有疑问，欢迎留言。

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