- 关联对象的释放时机与被移除的时机并不总是一致的，比如上面的
self.associatedObject_assign所指向的对象在ViewController出现后就被释放了，但是self.associatedObject_assign仍然有值，还是保存的原对象的地址。如果之后再使用self.associatedObject_assign就会造成 Crash ，所以我们在使用弱引用的关联对象时要非常小心； - 一个对象的所有关联对象是在这个对象被释放时调用的
_object_remove_assocations函数中被移除的。
接下来，我们就一起看看 runtime 中的源码，来验证下我们的实验结论。
objc_setAssociatedObject
我们可以在 objc-references.mm 文件中找到 objc_setAssociatedObject 函数最终调用的函数：
void _object_set_associative_reference(id object, void *key, id value, uintptr_t policy) {
// retain the new value (if any) outside the lock.
ObjcAssociation old_association(0, nil);
id new_value = value ? acquireValue(value, policy) : nil;
{
AssociationsManager manager;
AssociationsHashMap &associations(manager.associations());
disguised_ptr_t disguised_object = DISGUISE(object);
if (new_value) {
// break any existing association.
AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);
if (i != associations.end()) {
// secondary table exists
ObjectAssociationMap *refs = i->second;
ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key);
if (j != refs->end()) {
old_association = j->second;
j->second = ObjcAssociation(policy, new_value);
} else {
(*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);
}
} else {
// create the new association (first time).
ObjectAssociationMap *refs = new ObjectAssociationMap;
associations[disguised_object] = refs;
(*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);
object->setHasAssociatedObjects();
}
} else {
// setting the association to nil breaks the association.
AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);
if (i != associations.end()) {
ObjectAssociationMap *refs = i->second;
ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key);
if (j != refs->end()) {
old_association = j->second;
refs->erase(j);
}
}
}
}
// release the old value (outside of the lock).
if (old_association.hasValue()) ReleaseValue()(old_association);
}
在看这段代码前，我们需要先了解一下几个数据结构以及它们之间的关系：
-
AssociationsManager是顶级的对象，维护了一个从spinlock_t锁到AssociationsHashMap哈希表的单例键值对映射； -
AssociationsHashMap是一个无序的哈希表，维护了从对象地址到ObjectAssociationMap的映射； -
ObjectAssociationMap是一个C++中的map，维护了从key到ObjcAssociation的映射，即关联记录； -
ObjcAssociation是一个C++的类，表示一个具体的关联结构，主要包括两个实例变量，_policy表示关联策略，_value表示关联对象。
每一个对象地址对应一个 ObjectAssociationMap 对象，而一个 ObjectAssociationMap 对象保存着这个对象的若干个关联记录。
弄清楚这些数据结构之间的关系后，再回过头来看上面的代码就不难了。我们发现，在苹果的底层代码中一般都会充斥着各种 if else ，可见写好 if else 后我们就距离成为高手不远了。开个玩笑，我们来看下面的流程图，一图胜千言：
objc_getAssociatedObject
同样的，我们也可以在 objc-references.mm 文件中找到 objc_getAssociatedObject 函数最终调用的函数：
id _object_get_associative_reference(id object, void *key) {
id value = nil;
uintptr_t policy = OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN;
{
AssociationsManager manager;
AssociationsHashMap &associations(manager.associations());
disguised_ptr_t disguised_object = DISGUISE(object);
AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);
if (i != associations.end()) {
ObjectAssociationMap *refs = i->second;
ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key);
if (j != refs->end()) {
ObjcAssociation &entry = j->second;
value = entry.value();
policy = entry.policy();
if (policy & OBJC_ASSOCIATION_GETTER_RETAIN) ((id(*)(id, SEL))objc_msgSend)(value, SEL_retain);
}
}
}
if (value && (policy & OBJC_ASSOCIATION_GETTER_AUTORELEASE)) {
((id(*)(id, SEL))objc_msgSend)(value, SEL_autorelease);
}
return value;
}
看懂了 objc_setAssociatedObject 函数后，objc_getAssociatedObject 函数对我们来说就是小菜一碟了。这个函数先根据对象地址在 AssociationsHashMap 中查找其对应的 ObjectAssociationMap 对象，如果能找到则进一步根据 key 在 ObjectAssociationMap 对象中查找这个 key 所对应的关联结构 ObjcAssociation ，如果能找到则返回 ObjcAssociation 对象的 value 值，否则返回 nil 。
objc_removeAssociatedObjects
同理，我们也可以在 objc-references.mm 文件中找到 objc_removeAssociatedObjects 函数最终调用的函数：
void _object_remove_assocations(id object) {
vector< ObjcAssociation,ObjcAllocator > elements;
{
AssociationsManager manager;
AssociationsHashMap &associations(manager.associations());
if (associations.size() == 0) return;
disguised_ptr_t disguised_object = DISGUISE(object);
AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);
if (i != associations.end()) {
// copy all of the associations that need to be removed.
ObjectAssociationMap *refs = i->second;
for (ObjectAssociationMap::iterator j = refs->begin(), end = refs->end(); j != end; ++j) {
elements.push_back(j->second);
}
// remove the secondary table.
delete refs;
associations.erase(i);
}
}
// the calls to releaseValue() happen outside of the lock.
for_each(elements.begin(), elements.end(), ReleaseValue());
}
这个函数负责移除一个对象的所有关联对象，具体实现也是先根据对象的地址获取其对应的 ObjectAssociationMap 对象，然后将所有的关联结构保存到一个 vector 中，最终释放 vector 中保存的所有关联对象。根据前面的实验观察到的情况，在一个对象被释放时，也正是调用的这个函数来移除其所有的关联对象。
给类对象添加关联对象
看完源代码后，我们知道对象地址与 AssociationsHashMap 哈希表是一一对应的。那么我们可能就会思考这样一个问题，是否可以给类对象添加关联对象呢？答案是肯定的。我们完全可以用同样的方式给类对象添加关联对象，只不过我们一般情况下不会这样做，因为更多时候我们可以通过 static 变量来实现类级别的变量。我在分类 ViewController+AssociatedObjects 中给 ViewController 类对象添加了一个关联对象 associatedObject ，读者可以亲自在 viewDidLoad 方法中调用一下以下两个方法验证一下：
+ (NSString *)associatedObject;
+ (void)setAssociatedObject:(NSString *)associatedObject;
总结
读到这里，相信你对开篇的那三个问题已经有了一定的认识，下面我们再梳理一下：
- 关联对象与被关联对象本身的存储并没有直接的关系，它是存储在单独的哈希表中的；
- 关联对象的五种关联策略与属性的限定符非常类似，在绝大多数情况下，我们都会使用
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC的关联策略，这可以保证我们持有关联对象； - 关联对象的释放时机与移除时机并不总是一致，比如实验中用关联策略
OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN进行关联的对象，很早就已经被释放了，但是并没有被移除，而再使用这个关联对象时就会造成 Crash 。
在弄懂 Associated Objects 的实现原理后，可以帮助我们更好地使用它，在出现问题时也能尽快地定位问题，最后希望本文能够对你有所帮助