OC分类(类目/类别) 和 类扩展 - 全解析

OC分类(类目/类别) 和 类扩展 - 全解析

 

具体见： oschina -> MyDemo -> 011.FoundationLog-OC分类剖析

http://blog.csdn.net/u013378438/article/details/44491703

 

 

关于OC分类，很是重要的知识点：

 

>>分类可以对实例方法，类方法进行扩展，但不可以添加类的属性及实例变量。

>>分类可以像类自己同样，调用self来访问类的方法，属性。 但对于经过新建.h与.m来写的分类来讲，分类对于原始类的了解（即知道其中存在哪些方法，属性），仅经过原始类的接口文件(.h文件)，这与在类外部方法类定义的一些内容是同样的，仅仅可以看到.h中的定义。此时，分类对于原始类的属性的调用，仅可以经过存取方法，若直接访问_属性名称的话（属性名称仅在原始类的.m中可见）,则会提示未定义错误。

>>在使用分类中声明的方法时，须要导入分类的.h文件，才能让执行代码知道分类扩展方法的存在。实际上，因为在分类文件中咱们已经导入了原始类的头文件，因此在使用分类时，仅仅导入分类头文件便可。

>>特别注意的是，若是新建一个分类，而且重写了覆盖原类中已有的方法，此种分类只要引入项目，就会替换原类中的同名方法，这种分类不须要在任何地方导入.h就可生效，即便删除掉分类.h只保留分类.m也会生效。将重写原类方法的 多个分类.m集中到一个本身建立的FoundationLog.m文件中，此种分类仍会生效！

>>由于分类是会被子类继承的，因此只对NSObjec添加分类，那么全部的OC类都可以调用咱们的扩展方法！

>>对于分类中声明的方法，咱们能够不去实现，能够交由子类在须要时进行实现，这点和协议很像。区别是协议是<协议名>，而分类是(分类名)

>>对于类的私有方法，咱们能够新建一个原类的分类，在将其声明为可见的（而不实现），这样在类外部就能够调用该类的私有函数了。

>>在分类中重写原类的方法，只要将该分类.m拖入项目中，分类就会覆盖原类该方法实现，即便再也不任何地方导入分类.h也会覆盖

 

 

关于OC类扩展，很是重要的知识点：

 

>> 类扩展仅可以在原始类中声明（.h或.m中都可，在.m中声明的类扩展其定义的属性和方法均是私有的）

>> 类扩展的实现仅可以在原始类的.m中编写

>> 类扩展中声明的方法，必须在原类.m中进行实现，不然Xcode会编译警告。

 

 

类扩展与分类的区别以下：

>> OC分类属于Runtime运行时特性，是OC语言独有的创新，其余编程语言所不具有这样的特性！ 类扩展属于编译器特性，在编译阶段就会被添加合并到原类中！

 

 

OC运行时 分类/类目的实现原理

 

typedef struct objc_class *Class;  //Class其实就是一个objc_class结构体指针

 

struct objc_class { //struct objc_class结构体定义

    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
   
#if !__OBJC2__
    Class super_class                                        OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char *name                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list *ivars                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_method_list **methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache *cache                                 OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list *protocols                     OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
   

} OBJC2_UNAVAILABLE;

 

对以上OC类的具体分析以下：

 

>> isa表示一个Class对象的Class ，也就是Meta Class。在面向对象设计中，一切都是对象，Class在设计中自己也是一个对象。咱们会在objc-runtime-new.h文件找到证据，发现objc_class有如下定义：

struct objc_class : objc_object {
    // Class ISA;
    Class superclass;
    cache_t cache;             // formerly cache pointer and vtable
    class_data_bits_t bits;    // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags
    ......
}
因而可知，结构体objc_class也是继承objc_object，说明Class在设计中自己也是一个对象。

 

>> super_class表示实例对象对应的父类

 

>> name表示类名

 

>> ivars表示多个成员变量，它指向objc_ivar_list结构体。在runtime.h能够看到它的定义：

struct objc_ivar_list {
    int ivar_count                                           OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
    int space                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
    /* variable length structure */
    struct objc_ivar ivar_list[1]                            OBJC2_UNAVAILABLE;
}
objc_ivar_list其实就是一个链表，存储多个objc_ivar，而objc_ivar结构体存储类的单个成员变量信息。

 

>> methodLists 表示方法列表，它指向objc_method_list结构体的二级指针，能够动态修改*methodLists的值来添加成员方法，也是Category实现原理，一样也解释Category不能添加实例变量的缘由。

 

在runtime.h能够看到它的定义：

struct objc_method_list {
    struct objc_method_list *obsolete                        OBJC2_UNAVAILABLE;
   
    int method_count                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
    int space                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
    /* variable length structure */
    struct objc_method method_list[1]                        OBJC2_UNAVAILABLE;
}
同理，objc_method_list也是一个链表，存储多个objc_method，而objc_method结构体存储类的某个方法的信息。

 

>> cache用来缓存常常访问的方法，它指向objc_cache结构体，后面会重点讲到。

 

>> protocols表示类遵循哪些协议

 

 

如下为转载内容：

iOS分类(category),类扩展(extension)—史上最全攻略

背景：

在大型项目，企业级开发中多人同时维护同一个类，此时程序员A由于某项需求只想给当前类currentClass添加一个方法newMethod，那该怎么办呢？
最简单粗暴的方式是把newMethod添加到currentClass中，而后直接实现该方法就OK了。
但考虑到OC是单继承的，子类能够拥有父类的方法和属性。
若是把newMethod写到currentClass中，那么currentClass的子类也会拥有newMethod。但真正的需求是只须要currentClass拥有newMethod，而currentClass的子类不会拥有。
苹果为了解决这个问题，就引入了分类（Category）的概念。

分类（Category）：

概念

分类（Category）是OC中的特有语法，它是表示一个指向分类的结构体的指针。原则上它只能增长方法，不能增长成员（实例）变量。具体缘由看源码组成:

Category源码：

Category Category 是表示一个指向分类的结构体的指针，其定义以下： typedef struct objc_category *Category; struct objc_category { char *category_name OBJC2_UNAVAILABLE; // 分类名 char *class_name OBJC2_UNAVAILABLE; // 分类所属的类名 struct objc_method_list *instance_methods OBJC2_UNAVAILABLE; // 实例方法列表 struct objc_method_list *class_methods OBJC2_UNAVAILABLE; // 类方法列表 struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE; // 分类所实现的协议列表 }

经过上面咱们能够发现，这个结构体主要包含了分类定义的实例方法与类方法，其中instance_methods 列表是 objc_class 中方法列表的一个子集，而class_methods列表是元类方法列表的一个子集。 但这个结构体里面 根本没有属性列表， 根本没有属性列表， 根本没有属性列表。

那么问题来了：

为何在分类中声明属性时，运行不会出错呢？
既然分类不让添加属性，那为何我写了@property仍然还以编译经过呢？

 

接下来咱们探究下分类不能添加属性的实质缘由：

咱们知道在一个类中用@property声明属性，编译器会自动帮咱们生成_成员变量和setter/getter，但分类的指针结构体中，根本没有属性列表。因此在分类中用@property声明属性，既没法生成_成员变量也没法生成setter/getter。
所以结论是：咱们能够用@property声明属性，编译和运行都会经过，只要不使用程序也不会崩溃。但若是调用了_成员变量和setter/getter方法，报错就在所不免了。

 

报错缘由以下:
// programmer.nameWithoutSetterGetter = @"无setter/getter"; //调用setter，编译成功，运行报错为：（-[Programmer setNameWithSetterGetter:]: unrecognized selector sent to instance 0x7f9de358fd70'） // NSLog(@"%@",programmer.nameWithoutSetterGetter); //调用getter，编译成功，运行报错为-[Programmer setNameWithSetterGetter:]: unrecognized selector sent to instance 0x7fe22be11ea0' // NSLog(@"%@",_nameWithoutSetterGetter); 　　　　　　　　//这是调用_成员变量,错误提示为：（Use of undeclared identifier '_nameWithoutSetterGetter'）

那接下来咱们继续思考:
既然报错的根本缘由是使用了系统没有生成的setter/getter方法，可不能够在手动添加setter/getter来避免崩溃，完成调用呢？
实际上是能够的。因为OC是动态语言，方法真正的实现是经过runtime完成的，虽然系统不给咱们生成setter/getter，但咱们能够经过runtime手动添加setter/getter方法。那具体怎么实现呢？

代码实现以下:

按照这个思路，咱们经过运行时手动添加这个方法。

#import <objc/runtime.h>

static NSString *nameWithSetterGetterKey = @"nameWithSetterGetterKey";   //定义一个key值
@implementation Programmer (Category)

//运行时实现setter方法
- (void)setNameWithSetterGetter:(NSString *)nameWithSetterGetter {
        objc_setAssociatedObject(self, &nameWithSetterGetterKey, nameWithSetterGetter, OBJC_ASSOCIATION_COPY);
}

//运行时实现getter方法
- (NSString *)nameWithSetterGetter {
    return objc_getAssociatedObject(self, &nameWithSetterGetterKey);
}

@end

实际使用效果

　　//经过runtime实现了setter/getter
    programmer.nameWithSetterGetter = @"Baby";    　　　　　　 //调用setter，成功
    NSLog(@"%@",programmer.nameWithSetterGetter);            //调用getter，成功
　　//NSLog(@"%@",_nameWithSetterGetter); 　　　　　　　　　　　　//这是调用_成员变量，错误提示为：（Use of undeclared identifier '_nameWithSetterGetter'）
   问题解决。可是注意，以上代码仅仅是手动实现了setter/getter方法，但调用_成员变量依然报错。setter/getter_成员变量

 

类扩展（Class Extension）

Extension是Category的一个特例。类扩展与分类相比只少了分类的名称，因此称之为“匿名分类”。
其实开发当中，咱们几乎每天在使用。对于有些人来讲像是最熟悉的陌生人。

类扩展格式：

@interface XXX ()
//私有属性
//私有方法（若是不实现，编译时会报警,Method definition for 'XXX' not found）
@end

做用：

为一个类添加额外的原来没有变量，方法和属性
通常的类扩展写到.m文件中
通常的私有属性写到.m文件中的类扩展中

 

类别与类扩展的区别： 

①类别中原则上只能增长方法（能添加属性的的缘由只是经过 runtime解决无 setter/getter的问题而已）；
②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@private类型的（

用范围只能在自身类，而不是子类或其余地方）；

③类扩展中声明的方法没被实现，编译器会报警，可是类别中的方法没被实现编译器是不会有任何警告的。这是由于类扩展是在编译阶段被添加合并到原类中，而类别是在运行时添加到类中。

④类扩展不能像类别那样拥有独立的实现.m文件，由于类扩展所声明的方法必须依托对应类的实现部分来实现。非要独立建立类扩展，只会生成一个相似protocol那样的.h文件，不会有.m文件。通常咱们都是在原类的.m上声明类扩展，新建一个控制器，Apple默认就会在.m中提供类扩展！

⑤定义在 .m 文件中的类扩展方法为私有的，定义在 .h 文件（头文件）中的类扩展方法为公有的。类扩展是在 .m 文件中声明私有方法的很是好的方式。

注意：
1.分类是用于给原有类添加方法的,由于分类的结构体指针中，没有属性列表，只有方法列表。因此< 原则上讲它只能添加方法, 不能添加属性(成员变量),实际上能够经过其它方式添加属性> ;
2.分类中的能够写@property, 但不会生成 setter/getter方法, 也不会生成实现以及私有的成员变量（编译时会报警告）;
3.能够在分类中访问原有类中.h中的属性;
4.若是分类中有和原有类同名的方法, 会优先调用分类中的方法, 就是说会忽略原有类的方法。因此同名方法调用的优先级为  分类 > 本类 > 父类。所以在开发中尽可能不要覆盖原有类;

5.若是多个分类中都有和原有类中同名的方法, 那么调用该方法的时候执行谁由编译器决定；编译器会执行最后一个参与编译的分类中的方法。