面试题-Category(分类)
1、Category的实现原理
- 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)
2、Category和Class Extension的区别是什么?
- Class Extension在编译的时候,它的数据就已经包含在类信息中
- Category是在运行时,才会将数据合并到类信息中
3、Category中有load方法吗?load方法是什么时候调用的?load 方法能继承吗?
- 有load方法
- load方法在runtime加载类、分类的时候调用
- load方法可以继承,但是一般情况下不会主动去调用load方法,都是让系统自动调用
4、load、initialize方法的区别什么?它们在category中的调用的顺序?以及出现继承时他们之间的调用过程?
- 调用方式:load是根据函数地址直接调用;initialize是通过objc_msgSend调用
- 调用时刻:load是runtime加载类、分类的时候调用(只会调用一次);initialize是类第一次接收到消息的时候调用,每一个类只会initialize一次(父类的initialize可能会被调用多次)
- 调用顺序:load是先调用类的load(先编译的类,优先调用load,调用子类的load前,会优先调用父类的load),再调用分类的load按编译顺序;initialize是先初始化父类,再初始化子类(有可能调用父类的initialize方法)
5、Category能否添加成员变量?如果可以,如何给Category添加成员变量?
不能直接给Category添加成员变量,但是可以间接实现Category有成员变量的效果
接下来是源码分析:
我们创建一个分类,然后转变成c++代码,xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc Person+Test.m
这是转变成c++代码看到的底层结构,我们再直接看objc4源码
- objc-os.mm
- _objc_init_image
_read_images
objc-runtime-new.mm 接下来在这个文件
_getObjc2CategoryList
remethodizeClass
attachCategories
attachLists
memmove() && memcpy() // 将分类的方法添加到类方法前
通过Runtime加载某个类的所有Category数据
把所有Category的方法、属性、协议数据,合并到一个大数组中 (后面参与编译的Category数据,会在数组的前面)
将合并后的分类数据(方法、属性、协议),插入到类原来数据的前面
接下来是load方法有关
+load源码解读顺序:objc-os.mm
_objc_unload_image
prepare_load_methods -> schedule_class_load - >schedule_class_load - > add_class_to_loadable_list
call_load_methods -> call_class_loads - > call_category_loads->(*load_method)(cls, SEL_load);
每个类、分类的+load,在程序运行过程中只调用一次
先调用类的+load ,按照编译先后顺序调用(先编译,先调用), 调用子类的+load之前会先调用父类的+load
再调用分类的+load
+load方法是根据方法地址直接调用,并不是经过objc_msgSend函数调用.
+initialize方法源码解读顺序:objc-os.mm
- objc-msg-arm64.s(直接搜索)因为是汇编语言,不能直接看源码,所以我们根据他是调用方法,所以可以跳过这一步
- class_getInstanceMethod
lookUpImpOrNil
lookUpImpOrForward
initializeAndLeaveLocked-> initializeAndMaybeRelock-> initializeNonMetaClass->_setThisThreadIsInitializingClass
先调用父类的+initialize,再调用子类的+initialize
category添加成员变量
@property (copy, nonatomic) NSString *name;在分类里面是添加了申明,但是没有实现。我们可以自己实现,你可以自定义全局一个字典,将对象的地址作为key,存取,但是这样也不是很好,我们用关联对象处理。
- (void)setName:(NSString *)name
{objc_setAssociatedObject(self, @selector(name), name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}- (NSString *)name
{// 隐式参数// _cmd == @selector(name)return objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
}
objc_AssociationPolicy |
对应的修饰符 |
OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN |
assign |
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC |
strong, nonatomic |
OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC |
copy, nonatomic |
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN |
strong, atomic |
OBJC_ASSOCIATION_COPY |
copy, atomic |
我们直接看源码分析,源码解读在objc-references.mm,实现关联对象技术的核心对象有
- AssociationsManager
- AssociationsHashMap
- ObjectAssociationMap
- ObjcAssociation
这是对应的结构,接下来我们直接用图讲解吧。
AssociationsManager |
AssociationsHashMap *_map; |
AssociationsHashMap |
|
disguised_ptr_t |
ObjectAssociationMap |
disguised_ptr_t |
ObjectAssociationMap |
... |
... |
AssociationsMap |
|
void * |
ObjectAssociation |
void * |
ObjectAssociation |
... |
... |
AssociationsMap |
|
void * |
ObjectAssociation |
void * |
ObjectAssociation |
... |
... |
- 关联对象并不是存储在被关联对象本身内存中
- 关联对象存储在全局的统一的一个AssociationsManager中
- 设置关联对象为nil,就相当于是移除关联对象
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