[移动开发]iOS 分类Category

1.Category定义

Category的主要作用是为已经存在的类添加方法。
Objective-C 中的 Category 就是对装饰模式的一种具体实现。它的主要作用是在不改变原有类的前提下，动态地给这个类添加一些方法。

2.使用场景

• 可以按照功能分组，放到不同的分类里，使类结构更清晰
• 降低耦合性，同一个类可以有多个开发人员进行开发
• 模拟多继承
• 声明私有方法
• 分解体积庞大的类文件
• 把静态库的私有方法公开
• 模拟多继承（另外可以模拟多继承的还有protocol）

3.特点

• 1.分类是用于给原有类添加方法的,因为分类的结构体指针中，没有属性列表，只有方法列表。原则上讲它只能添加方法, 不能添加属性(成员变量),实际上可以通过其它方式添加属性?;
• 2.分类中的可以写@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，会编译通过，但是引用变量会报错;
• 3.如果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，同名方法调用的优先级为?分类 > 本类 > 父类；
• 4.如果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。
• 5.运行时决议
• 6.同名分类方法生效取决于编译顺序
• 7.名字相同的分类会引起编译报错
• 8.运行时决议

4.原理

一个类的类对象只有一个，存储着实例方法，元类对象也只有一个，存储着类方法
实例方法的调用轨迹是实例对象通过isa指针找到类对象，在类对象的方法列表中查找该方法，如果找不到，就通过superclass指针继续向上查找
类方法的调用轨迹是类对象通过isa指针找到元类对象，在元类对象的方法列表中查找该方法，如果找不到，就通过superclass指针继续向上查找

(1)分类的实例方法是被加载到类对象中，分类的类方法也是被加载到元类对象中

(2)编译时，分类是被编译成_category_t结构体，_category_t结构体存储着分类的实例方法列表、类方法列表、协议、属性。
分类实例方法、类方法不是在编译时，加载到类对象、元类对象中

在.cpp文件中可以导出这个结论

static struct _category_t _OBJC_$_CATEGORY_Person_$_Test __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_const"))) = 
{
    "Person",
    0, // &OBJC_CLASS_$_Person,
    (const struct _method_list_t *)&_OBJC_$_CATEGORY_INSTANCE_METHODS_Person_$_Test,
    (const struct _method_list_t *)&_OBJC_$_CATEGORY_CLASS_METHODS_Person_$_Test,
    0,
    0,
};

static struct /*_method_list_t*/ {
    unsigned int entsize;  // sizeof(struct _objc_method)
    unsigned int method_count;
    struct _objc_method method_list[1];
} _OBJC_$_CATEGORY_INSTANCE_METHODS_Person_$_Test __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_const"))) = {
    sizeof(_objc_method),
    1,
    {{(struct objc_selector *)"run", "v16@0:8", (void *)_I_Person_Test_run}}
};

static struct /*_method_list_t*/ {
    unsigned int entsize;  // sizeof(struct _objc_method)
    unsigned int method_count;
    struct _objc_method method_list[1];
} _OBJC_$_CATEGORY_CLASS_METHODS_Person_$_Test __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_const"))) = {
    sizeof(_objc_method),
    1,
    {{(struct objc_selector *)"test", "v16@0:8", (void *)_C_Person_Test_test}}
};

struct _category_t {
    const char *name;
    struct _class_t *cls;
    const struct _method_list_t *instance_methods;
    const struct _method_list_t *class_methods;
    const struct _protocol_list_t *protocols;
    const struct _prop_list_t *properties;
};

(3)分类的数据是通过runtime动态加载到类信息中（类对象、元类对象中）

Category编译之后的底层结构是struct category_t，里面存储着分类的对象方法、类方法、属性、协议信息
在程序运行的时候，runtime会将Category的数据，合并到类信息中（类对象、元类对象中)