Category必知必会

Category（分类或类别）是Objective-C的基础概念，也是面试必考点之一，我尝试用简单的语言解释一下什么是Category。

一、什么是Category

利用Category，即便在没法获取一个类的源码的状况下，咱们也能够为一个类增长新的方法、属性，听从新的protocol。OC的Category概念与Swift的extension很是相似。

1.1 如何建立一个类的Category

假设咱们有一个类： Foo，咱们要为Foo增长一个Category，Category的名称叫作bar 。在Xcode中操做New file... -> Objective-C File。在出现的菜单中File Type选择Category，而后填上分类的名字并选择一个须要扩展的类就好了。

Category一样有.h和.m文件，文件名称的格式为：本类名+Category名，好比上面的操做后，咱们会获得Foo+bar.h和Foo+bar.m两个文件。

文件内部是Category的声明：

Foo+bar.h:

//Foo+bar.h
#import "Foo.h"
@interface Foo (bar)
@end
复制代码

Foo+bar.m:

//Foo+bar.m
#import "Foo+bar.h"
@implementation Foo (bar)
@end
复制代码

与类文件同样，只不过名称上加了(Category名)

1.2 增长属性

咱们能够在Category中为一个类增长属性，可是不会自动为这个属性在这个类里建立对应的实例变量，也就不会自动建立getter和setter

Foo+bar.h:

//Foo+bar.h
#import "Foo.h"
@interface Foo (bar)
@property NSString *foo;
@end
复制代码

你会获得一个编译错误，告诉你去实现一个getter和setter。你实现了getter和setter这个错误就会消失。

若是你熟悉Swift的中常见的计算属性概念，这适用于为一个类扩展一个计算属性。这其实又与Swift中extension能够为类增长计算属性是一致的。虽然语言不一样，概念是一致的。

所谓计算属性，其实并不存储值，而是提供一个getter和setter间接操做其余实例属性。

好比有一个正方形类Square，它只有一个属性就是边长side：

@interface Square
@property int side;
@end
复制代码

咱们为Square增长一个Category，并增长一个属性面积size。getter里将side平方返回，setter里将size开方后设置给side。

@interface Square (size)
@property int size;
@end
复制代码

@implementation Square (size)
- (int)size {
    return self.side * self.side;
}
- (void)setSize:(int)size {
    self.side = sqrt(size);
}
@end
复制代码

1.3 利用关联对象来实现增长实例变量

虽然Category的属性在其主类里没有建立对应的实例变量，可是咱们能够利用Objective-C的 关联对象（Associated Objects） 特性来实现扩展实例变量。

仍是上面Foo+bar的例子，注意#import <objc/runtime.h>：

Foo+bar.h:

//Foo+bar.h
#import "Foo.h"
@interface Foo (bar)
@property NSString *foo;
@end
复制代码

Foo+bar.m:

//Foo+bar.m
#import <objc/runtime.h>
#import "Foo+bar.h"
@implementation Foo (bar)
- (NSString *)bar {
    return objc_getAssociatedObject(self, "SomeUniqueKey");
}

- (void)setBar:(NSString *)bar {
    objc_setAssociatedObject(self, "SomeUniqueKey", bar, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
@end

复制代码

这其实算一种trick，你别无选择的时候才这样作。若是源码你能改动，你应该经过修改类的设计来实现你的目标而不是以这种别扭的方式。

1.4 增长方法

在Category中既能够增长实例方法，也能够增长类方法。这并无什么须要特地强调的。

二、Category的应用场景

2.1 扩展系统或第三方库

咱们最经常使用Category的场景恐怕就是扩展系统的类了，固然咱们也能够扩展第三方看不到源码的类。

2.2 用Category组织庞大的类

有些类随着开发迭代，愈来愈臃肿。咱们能够用Category来将这个类分割成更小的部分，方便管理。

咱们其实更应该经过遵照“单一职责”、“高内聚低耦合”等OO设计原则，优化架构设计等手段来保持你的类整洁短小。

固然，在MVC架构模式下，很容易就产生Massive Controller，这时用Category拆分Controller也许是个不错的选择。

另外，因为iOS开发中代理模式的普遍应用，一个类要遵照几个protocol的状况比较常见。咱们也能够尝试使用Category分离不一样protocol的实现。

三、Category同名方法冲突

Category方法冲突分两种状况，一是Category和本类冲突，二是不一样Category之间冲突。

这两种状况，虽然会获得编译警告，但均可以编译经过。很是容易就忽略。

运行时决议：

所谓运行时决议，是指Category中定义的方法，在运行时才被加入到类的方法列表当中的。

在将Category中的方法添加到类的方法列表当中的时候，并非在原来的方法列表后追加，而是在列表的头部插入。

因此在合并后的方法列表中，Category中的方法在本类方法的前面。而运行时调用方法，遍历方法列表，Category中的同名方法首先被找到。虽然本类的方法仍然在方法列表中，可是效果就像是被覆盖。

而不一样Category的方法，后编译的Category先被加入方法列表。因此，不一样Category的同名方法，后被编译的Category中的方法“覆盖”先被编译Category的同名方法。

咱们能够经过opensource.apple.com下载runtime的源码。

在source文件夹下->objc-runtime-new.mm文件->static void attachCategories函数

和

Project Headersobjc文件夹下 -> objc-runtime-new.h文件 -> attachLists方法 中看到完整的Category方法添加到类的方法列表中的过程。

四、分类（Category）与扩展（Extension）的区别

类扩展不只能够增长方法，还能够增长实例变量（或者属性），只是该实例变量默认是私有的。

类扩展中声明的方法没被实现，没法编译经过，可是分类中的方法没被实现能够编译经过。这是由于类扩展是在编译阶段被添加到类中，分类是在运行时添加到类中。

类扩展不能像类别那样拥有独立的实现部分（@implementation部分），也就是说，类扩展所声明的方法必须依托对应类的实现部分来实现。

咱们一般使用类扩展来隐藏咱们的实现，或者增长私有实例变量。固然，这些私有实例变量仍然能够经过KVC访问。