Swift 中，定义协议 protocol 时，可以使用 extension 给它的某些方法提供默认实现：
protocol Printable {
func print()
func print1()
}
extension Printable {
func print() {
print("default print")
}
}
有了上面的代码，当创建一个遵从 Printable 协议的类或者是结构体时，就能获得 print() 方法。可以在需要的时候重新定义这个方法，如果不重新定义，就会使用这个默认方法。
遗憾的是 Objective-C 并没有提供这样的便利。当我们想为一个协议提供默认实现时，通常会提供一个基类，基类遵从协议并且提供默认实现。如果不想使用默认实现，需继承基类，在子类中重写方法。有没有办法可以像 Swift 那样，在协议声明的地方而不需要继承链，就能简便的提供默认实现呢？
为协议提供默认实现，可以理解为所有遵从协议的类都拥有提前定义的协议方法。Objective-C 强大的运行时可以获得程序中所有的类，可以获得类遵从的协议，还可以为每一个类添加方法。我们可以用一个临时类来实现协议的方法，在所有的类自己的方法全部加载完后，为遵从协议的类添加临时类的默认方法。之所以要在类自己的方法加载完成后，是为了防止类自己的实现被覆盖，当方法已经存在时，class_addMethod 会添加失败，这正是我们希望的。
__attribute__((constructor)) 特性修饰的函数，会在 runtime 加载完所有类之后，main 函数执行之前运行。通过这样一个函数，将满足条件的类加上提供的默认实现。
现在需要一个临时类，来为协议实现默认方法。假设有协议：
@protocol Printable
@optional
- (NSString *)desc;
@end
为协议提供临时类，来提供默认实现：
@interface PrintableTemporaryClass : NSObject
@end
@implementation PrintableTemporaryClass
- (NSString *)desc {
return @"Default desc";
}
@end
上面代码中，print 方法前的部分对所有协议来说都是类似的的，可以定义个宏来简化代码：
#define extensionProtocol(NAME) \
interface NAME ## TemporaryClass : NSObject \
@end \
@implementation NAME ## TemporaryClass \
此时，临时类的写法会变成下面这样：
@extensionProtocol(Printable)
- (NSString *)desc {
return @"Default desc";
}
@end
然后通过遍历所有的类，进而遍历类所有的协议，并查找运行时中是否有协议对应的临时类（通过名字关联），如果有，遍历该临时类和元类的所有方法进行添加。关键的 __attribute__((constructor)) 函数如下：
__attribute__((constructor)) static void _append_default_implement_method_to_class() {
unsigned classCount;
Class *classes = objc_copyClassList(&classCount);
//第一层遍历所有的类
for (int i = 0; i < classCount; i ++) {
Class class = classes[i];
Class metaClass = object_getClass(class);
unsigned protocolCount;
Protocol * __unsafe_unretained *protocols = class_copyProtocolList(class, &protocolCount);
//第二层遍历类中所有的协议
for (int j = 0; j < protocolCount; j ++) {
Protocol *protocol = protocols[j];
NSString *tempClassName = [NSString stringWithFormat:@"%sTemporaryClass", protocol_getName(protocol)];
Class tempClass = objc_getClass(tempClassName.UTF8String);
if (!tempClass) continue;
unsigned methodCount;
Method *methods = class_copyMethodList(tempClass, &methodCount);
//第三层遍历临时类的所有方法并添加
for (int k = 0; k < methodCount; k ++) {
Method method = methods[k];
class_addMethod(class, method_getName(method), method_getImplementation(method), method_getTypeEncoding(method));
}
free(methods);
Class metaTempClass = object_getClass(tempClass);
unsigned metaMethodCount;
Method *metaMethods = class_copyMethodList(metaTempClass, &metaMethodCount);
//第三层遍历临时类元类的所有方法并添加
for (int k = 0; k < metaMethodCount; k ++) {
Method method = metaMethods[k];
class_addMethod(metaClass, method_getName(method), method_getImplementation(method), method_getTypeEncoding(method));
}
free(metaMethods);
}
free(protocols);
}
free(classes);
}
这样，任何一个遵从 Printable 协议的类，即使没有实现 desc 方法，也具有了 desc 的默认实现。
以上包含了所有为 Objective-C 提供协议默认实现功能的完整代码，核心是 __attribute__((constructor)) 修饰的函数，利用运行时来为类和元类添加方法，还定义了一个简单的宏方便代码书写。如果有别的意见，欢迎与我交流。
Github 地址： https://github.com/Jeffery91/ExtensionProtocol