本文探究问题：
- 怎么通过关联对象为分类category添加成员变量？
- 添加的成员变量被存储在哪了？
1.为分类（category）添加成员变量
我们都知道直接往分类中添加属性，只是声明了相应的setter/getter方法，并没有添加相应的成员变量到分类中，但有时候我们会有这样的需求，苹果为我们提供了相应的方法：通过关联对象来添加成员变量.
#import
@interface UIView (MYView)
//为分类添加属性url
@property(nonatomic,copy)NSString *url;
@end
#import "UIView+MYView.h"
#import //要导入头文件
#define MYKEY @"urlStr"
@implementation UIView (MYView)
//关联对象 添加属性
//getter方法中
- (NSString *)url
{
//objc_getAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key)
//object 要获取属性的对象
//key 属性的名字
return objc_getAssociatedObject(self,MYKEY );
}
//setter方法中
- (void)setUrl:(NSString *)url
{
//objc_setAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key, id _Nullable value, objc_AssociationPolicy policy)
//object 要添加属性的对象
//key 属性的名称
//value 属性的值
//policy 属性修饰符
return objc_setAssociatedObject(self, MYKEY, url, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
@end
如果要移除对象的关联对象，可以通过下面的方式
//移除指定对象所有的关联对象
objc_removeAssociatedObjects(id _Nonnull object)
2.关联对象底层源码分析
说明：本文使用到的runtime源码版本为objc4-756.2
在objc-runtime.mm文件中可以找到关联对象方法的实现
#pragma mark - 关联对象方法
/**********************************************************************
* Associative Reference Support
**********************************************************************/
id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key) {
return _object_get_associative_reference(object, (void *)key);
}
void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy) {
_object_set_associative_reference(object, (void *)key, value, policy);
}
void objc_removeAssociatedObjects(id object)
{
if (object && object->hasAssociatedObjects()) {
_object_remove_assocations(object);
}
}
重点看objc_setAssociatedObject方法的实现，它调用了函数 _object_set_associative_reference
void _object_set_associative_reference(id object, void *key, id value, uintptr_t policy) {
// This code used to work when nil was passed for object and key. Some code
// probably relies on that to not crash. Check and handle it explicitly.
// rdar://problem/44094390
if (!object && !value) return;//判空
assert(object);
if (object->getIsa()->forbidsAssociatedObjects())
_objc_fatal("objc_setAssociatedObject called on instance (%p) of class %s which does not allow associated objects", object, object_getClassName(object));
// retain the new value (if any) outside the lock.
ObjcAssociation old_association(0, nil);
//acquireValue函数根据policy对对象value发送相应的retain或者copy消息
id new_value = value ? acquireValue(value, policy) : nil;
{
//关联对象管理类，C++ 实现的一个类
AssociationsManager manager;
//获取维护一个HashMap,可以理解为是一个字典
//============
//是一个全局容器
//============
AssociationsHashMap &associations(manager.associations());
//根据传进来的object 对指针地址按位取反，作为全局容器中每一个对象的key或者说是唯一标识
disguised_ptr_t disguised_object = DISGUISE(object);
if (new_value) {
// break any existing association.
//根据对象指针查找对应的一个ObjectAssociationMap结构的map
AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);
if (i != associations.end()) {//map找到的情况 即不是第一次添加关联对象
// secondary table exists
ObjectAssociationMap *refs = i->second;
ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key);
//根据传递进来的key查找，如果查找到了key，把原来的值替换为新传进来的value
if (j != refs->end()) {
old_association = j->second;
j->second = ObjcAssociation(policy, new_value);
} else {
//如果没有key，在ObjectAssociationMap中添加对应的key 及由value和policy封装成的ObjcAssociation
(*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);
}
} else {//map未找到的情况
// create the new association (first time).
//之前没有添加过关联对象 创建一个ObjectAssociationMap对象
ObjectAssociationMap *refs = new ObjectAssociationMap;
//把ObjectAssociationMap值作为value，添加到以object为对应键的AssociationsHashMap中
associations[disguised_object] = refs;
(*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);
object->setHasAssociatedObjects();//设置对象有了关联对象
}
/*
全局容器结构：
AssociationsHashMap
----------------------------------------
DISGUISE(object) | ObjectAssociationMap
对象关联map结构 ：
ObjectAssociationMap
-----------------------------------
@selector(url) | ObjectAssociation
ObjectAssociation封装结构：
ObjectAssociation
|-------------------------------|
| value |
|-------------------------------|
|OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC|
|-------------------------------|
*/
} else {//传递值为空的情况
// setting the association to nil breaks the association.
//
//根据对象object获取 对象关联map
AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);
if (i != associations.end()) {//如果获取到了 对象的关联map
ObjectAssociationMap *refs = i->second;
//根据key查找，如果有 进行檫除操作
ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key);
if (j != refs->end()) {
old_association = j->second;
refs->erase(j);//檫除操作
//想要删除一个已经被关联到对象上的值时，可以通过把value传为nil来实现
}
}
}
}
// release the old value (outside of the lock).
if (old_association.hasValue()) ReleaseValue()(old_association);
}
从上面的源码可以分析出：
1.关联对象由AssociationsManager管理，并在AssociationsHashMap存储
2.所有对象的关联内容都在同一个全局容器中（为不同的类添加的成员变量都在这个全局容器里），在全局容器中通过DISGUISE(object) 来唯一标识对象object的关联内容.
3.如果要删除一个关联对象被关联的值，可以把value值传为nil，key对应的值会被擦除.