笔者最近梳理iOS知识脉络，计划写一个名为“重识iOS”的系列，内容来自平时的学习笔记，参考了一些文章和书籍，融入自己的理解以记录。欢迎交流指正。本文为第一篇：Category。
介绍
熟悉设计模式的开发人员应该都知道装饰模式（Decorator），它是在不修改原代码的基础上进行拓展。iOS开发中category就是对装饰模式的典型实践。
Category的简介
Category是Objective-C 2.0之后添加的语言特性，category的主要作用是为已经存在的类添加方法。
Category的结构
我们知道Objective-C中类和对象都是C结构，category的结构如下：
struct _category_t {
const char *name; // 1
struct _class_t *cls; // 2
const struct _method_list_t *instance_methods; // 3
const struct _method_list_t *class_methods; // 4
const struct _protocol_list_t *protocols; // 5
const struct _prop_list_t *properties; // 6
};
-
name主类的名字 -
cls要扩展的类对象，编译期没有值，运行期根据name对应到类对象 -
instance_methods实例方法列表 -
class_methods类方法列表 -
protocols实现的协议列表，不常用但确实支持 -
properties属性列表，可以定义属性，不能合成实例变量，可通过关联对象进行绑定，与传统实例变量是两样东西。
使用场景
- 为已经存在的类添加方法（特别是为看不见源码的系统类）
- 把类的实现分开在几个不同的文件中，好处：
- 减少单个文件体积
- 功能分离
- 多人共同开发一个类
- 实现按需加载
特点（局限性）
- 不能添加实例变量（可通过runtime关联对象）
注意：category可以添加属性，只是不能自动合成实例变量。
- 方法覆盖：与主类同名的方法优先级高于主类方法
注意：category并不是完全替换掉主类的同名方法，只是类的方法列表里会出现两个名字一样的方法，并且category的方法会排在本类方法的前面，运行时查找方法按照顺序，一旦找到就停止，也就出现了所谓的方法覆盖。
Category与Extension
Category在 运行期决议 。category无法添加实例变量，因为在运行期对象的内存布局已经确定，添加实例变量会破坏类的内部结构。
Extension在 编译器决议 。extension可以单独创建生成 .h 文件，常写在主类 .m 中作为类的一部分，一般用来隐藏类的私有信息，必须有一个类的源码才能为其添加一个extension。
关联对象
我们已经知道category不能自动合成实例变量，但是可以通过runtime关联对象的方式来实现 setter 、getter。
//.h文件
#import "MyClass.h"
@interface MyClass (Addition)
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end
//.m文件
#import "MyClass+Addition.h"
static void *kNameKey = &kNameKey;
@implementation MyClass (Addition)
/**
* 设置关联对象
*
* @param 需要被关联的对象
* @param key 关联对象的key 一般这样设置static char key;
* @param value 被关联对象的属性，如果设置nil，就取消关联
* @param policy 关联策略，相当于属性的内存管理语义
*/
- (void)setName:(NSString *)name {
objc_setAssociatedObject(self, kNameKey, name, OBJC_ASSOCIATION_COPY);
}
- (NSString *)name {
return objc_getAssociatedObject(self, kNameKey);
}
@end
//objc_setAssociatedObject第4个参数：策略的枚举
typedef OBJC_ENUM(uintptr_t, objc_AssociationPolicy) {
OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0, //关联对象的属性是弱引用
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1, //关联对象的属性是强引用且关联对象不使用原子性
OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3, //关联对象的属性是copy且关联对象不使用原子性
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401, //关联对象的属性是copy且关联对象使用原子性
OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403 //关联对象的属性是copy且关联对象使用原子性
};
延伸
- 1.在类的
+load方法中可以调用category里声明的方法吗？
可以，因为附加category到类的工作会先于 +load 方法的执行。
- 2.类和category的
+load方法调用顺序是什么样的？
+load 的执行顺序是：先类，后category。而各个category的 +load执行顺序是由编译顺序决定的。
- 3.关联对象存在哪？如何存储？对象销毁时候如何处理关联对象？
所有的关联对象都由 AssociationsManager 管理， AssociationsManager 里面是由一个静态 AssociationsHashMap 来存储所有的关联对象的。
相当于把所有对象的关联对象都存在一个全局 map 面。而 map 的 key 是这个对象的指针地址， value 一个 AssociationsHashMap ，里面保存了关联对象的键值对。
runtime的销毁对象函数 objc_destructInstance 里面会判断这个对象有没有关联对象，如果有，会调用 _object_remove_assocations 做关联对象的清理工作。
参考文章：
- 深入理解Objective-C：Category
- objc category的秘密