iOS面試題與核心基礎之分類和類拓展

知識點

分類(Category)

分類的底層結構

struct category_t {
    const char *name;
    classref_t cls;
    struct method_list_t *instanceMethods;//實例方法列表
    struct method_list_t *classMethods;// 類方法列表
    struct protocol_list_t *protocols;//協議列表
    struct property_list_t *instanceProperties;// 實例屬性列表
    
    method_list_t *methodsForMeta(bool isMeta) {
        if (isMeda) return classMethods;
        else return instanceMethods;
    }
    
    property_list_t *propertiesForMeta(bool isMeta) {
        if (isMeta) return nil;
        else return instanceProperties;
    }
}
  • 分類添加的方法可以『覆蓋』原方法
  • 同名分類方法,誰生效取決于編譯順序
  • 名字相同的分類,編譯報錯

分類的加載處理過程

  • 編譯的時候所有分類都變成單獨的結構體
  • 程序開始運行時,通過Runtime加載某個類的所有Category數據
  • 把所有Category的方法、屬性、協議數據,合并到一個大數組中
    后面參與編譯的Category數據,會在數組的前面
  • 將合并后的分類數據(方法、屬性、協議),插入到類原來數據的前面

類拓展(class extension)

注意:這里討論的是Objective-C的類拓展(class extension), Swift的extension跟這個完全不同。

拓展的功能

  • 聲明私有屬性
  • 聲明私有成員變量
  • 聲明私有方法(意義不大,也許能輔助閱讀)

拓展的特點

  • 編譯時決定
  • 只以聲明的形式存在,多數情況下寄生于宿主的.m文件中
  • 不能為系統類添加拓展

關聯對象

默認情況下,因為分類底層結構的限制(沒有常見對象編譯后的結構體中用于存儲實例變量的struct objc_ivar_list *ivars 數組),不能添加成員變量到分類中。但可以通過關聯對象來間接實現

關聯對象提供了以下API

/// 添加關聯對象
void objc_setAssociatedObject(id object, const void * key,
                                id value, objc_AssociationPolicy policy)

/// 獲得關聯對象
id objc_getAssociatedObject(id object, const void * key)

/// 移除所有的關聯對象
void objc_removeAssociatedObjects(id object)

原理

關聯對象并不是存儲在被關聯對象本身內存中
關聯對象存儲在全局的統一的一個AssociationsManager中

實現關聯對象技術的核心對象有

  • AssociationsManager
  • AssociationsHashMap
  • ObjectAssociationMap
  • ObjcAssociation

objc4源碼解讀:objc-references.mm

objc_AssociationPolicy

  • OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN assign
  • OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC strong, nonatomic
  • OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC copy, nonaomic
  • OBJC_ASSOCIATION_RETAIN strong atomic
  • OBJC_ASSOCIATION_COPY copy atomic

key的常見用法

  • 使用屬性名作為key
  • 使用get方法的@selecor作為key

面試題

  1. 在開發中,你用分類做了哪些事情?
  • 聲明私有方法
  • 分解體積龐大的類文件
  • 將Framework的私有方法公開化
  1. 分類和類拓展(class extension)的區別?
    分類

    • 運行時決定
    • 可以為系統類添加分類
      拓展
    • 編譯后即合并,即編譯時決定
    • 不能為系統類添加拓展
  2. 分類中可以添加哪些內容?

  • 實例方法
  • 類方法
  • 協議
  • 屬性(只有getter和setter,實例變量需要通過關聯對象來實現)
  1. 為什么分類不能添加實例變量?
    clang編譯之后,每一個分類都生成一個結構體,結構體中有類方法,實例方法,協議和屬性等數組,沒有常見對象編譯后的結構體中用于存儲實例變量的struct objc_ivar_list *ivars 數組
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