一：分類 Category

category別名分類，類別

簡單來說，分類的作用就是為類添加方法。

在apple的官方文檔里，提到了category的2個使用場景< apple 官方文檔 - Category>：

1. 拆分復(fù)雜類的實現(xiàn)

開發(fā)者可以根據(jù)功能拆分實現(xiàn)的文件，避免單個文件的臃腫，更易于代碼管理。

屏幕快照 2018-07-26 下午4.17.48.png

2. 調(diào)用類的私有方法

一般來說，開發(fā)者在.m文件里聲明一個私有方法，目的是不被外界所知，但是某種情況下我們又需要調(diào)用這個私有方法，這個時候就需要用到分類。
在分類中聲明一個方法，方法名同私有方法，導(dǎo)入分類后，該類的實例就可以調(diào)用該私有方法。

/* Woman.h
*/
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Woman : NSObject
@end

/*Woman.m
*/
#import "Woman.h"

@interface Woman ()
- (void)getAge;
@end

@implementation Woman

- (void)getAge {
    NSLog(@"我20歲了");
}

/*Woman.h
*/
#import "Woman.h"

@interface Woman (info)
- (void)getAge;
@end

/* 調(diào)用私有方法getAge
*/
 Woman *woman = [[Woman alloc]init];
 [woman getAge];

// 不導(dǎo)入分類，報錯"No visible @interface for 'Woman' declares the selector 'getAge'"
// 導(dǎo)入分類，輸出"我20歲了"
    

除此之外，網(wǎng)上很多人提到了分類的另外兩個使用場景：

1. 模擬多繼承

首先需要明確的是，Object-C支持單繼承而不支持多繼承，通過category模擬多繼承，實際上是通過runtime機制配合category去實現(xiàn)所謂的模擬。

場景：一個妹子既是歌手又是舞者
Singer、Dancer 、Woman 三個類，Woman繼承了Singer類，可以sing，但是現(xiàn)在Woman也需要dance

/*Singer.h
*/
@interface Singer : NSObject
- (void)sing;
@end

/*Singer.m
*/
- (void)sing {
    NSLog(@"唱歌");
}

/*Dancer.h
*/
@interface Dancer : NSObject
- (void)dance;
@end

/*Dancer.m
*/
- (void)dance {
    NSLog(@"跳舞");
}

/*Woman.h
*/
@interface Woman : Singer
@end


// 無法調(diào)用dance
 Woman *woman = [[Woman alloc]init];
 [woman dance];

// 報錯 No visible @interface for 'Woman' declares the selector 'dance'

為了讓 woman可以順利調(diào)用dance，可以創(chuàng)建一個"Singer+DanceMothod"分類去添加這個方法，導(dǎo)入分類后woman就可以調(diào)用dance而不報錯了。

/*Singer+DanceMothod.h
*/
@interface Singer (DanceMothod)
- (void)dance;
@end

/*Singer+DanceMothod.m
*/
@implementation Singer (DanceMothod)
@end

雖然在分類里面添加了這個方法，但是并沒有dance方法的實現(xiàn)，所以編譯時不會報錯，運行時仍然會報doesNotRecognizeSelector錯誤。為了模擬多繼承，并不可以在分類中添加dance的實現(xiàn)，而需要調(diào)用Dancer類中的dance方法

系統(tǒng)在拋出doesNotRecognizeSelector異常之前，OC的消息轉(zhuǎn)發(fā)機制為應(yīng)用提供了3次拯救自己的機會，即
1.動態(tài)方法解析：resolveInstanceMethod
2.快速消息轉(zhuǎn)發(fā)：forwardingTargetForSelector
3.標(biāo)準(zhǔn)消息轉(zhuǎn)發(fā)：forwardInvocation
快速消息轉(zhuǎn)發(fā) 就是檢查類中是否實現(xiàn)了forwardingTargetForSelector方法。實現(xiàn)了則執(zhí)行，如果返回值非nil或者非self，則向該返回值對象重新發(fā)送消息。

/* Woman.m
*/
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
    Dancer *dancer = [[Dancer alloc] init];
    if ([dancer respondsToSelector:aSelector]) {
        return dancer;
    } else {
        return nil;
    }
}

// 調(diào)用dance
Woman *woman = [[Woman alloc]init];
[woman dance];
    
// 輸出 "跳舞"
// 成功調(diào)用Dance類的dance方法，實現(xiàn)了多繼承的模擬

2. 將framework的私有方法公開

我的理解就是apple提到的調(diào)用類的私有方法，不知為何把這個場景單獨提出來。目前這個場景已經(jīng)廢了，蘋果審核不允許開發(fā)者調(diào)用他們的私有方法。

二. 類擴展 Extension

事實上類擴展比分類更加常用，就是我們在.m文件中的interface部分,我們一般在這里添加類的私有屬性和方法。類擴展在編譯期決議，隨著類的產(chǎn)生而產(chǎn)生，也隨著類的銷毀而銷毀。

@interface Singer()
// 這里是類私有屬性，方法的聲明
@end

三.分類Category 和擴展Extension的區(qū)別

Category：可以為類添加方法，不能添加成員變量，因為 category在運行期決議，在運行期對象的內(nèi)存布局已經(jīng)確定，如果添加實例對象會破壞類的內(nèi)存布局，更詳細(xì)的原因會在下面講到。
Extension:可以添加方法，也可以添加成員變量，Extension在編譯期決議，它實際上就是類的一部分。

四. 刨根究底 Category

category 的底層是結(jié)構(gòu)體，具體的代碼可以在runtime源碼中的<objc-runtime-new.h>文件中找到，下載源碼 點擊這里 。下面的代碼摘自runtime源碼objc4-723版本

struct category_t {
    const char *name;  // 類名
    classref_t cls;  // 類
    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(xié)議列表
    struct property_list_t *instanceProperties; // 屬性列表
    // Fields below this point are not always present on disk.
    struct property_list_t *_classProperties;
    // 如果是元類,就返回類方法列表;否則返回實例方法列表
    method_list_t *methodsForMeta(bool isMeta) {
        if (isMeta) return classMethods;
        else return instanceMethods;
    }

    property_list_t *propertiesForMeta(bool isMeta, struct header_info *hi);
};

從上面結(jié)構(gòu)體的構(gòu)成中可以看出，category可以添加實例方法，類方法，協(xié)議，屬性，但是無法添加成員變量。

注意，屬性和成員變量并不是一個概念，屬性可以被外部訪問，通過點語法調(diào)用，編譯器會自動生成getter和setter方法以及對應(yīng)的成員變量，成員變量只能在本類使用，通過_成員變量名調(diào)用。

category 雖然可以添加 屬性，但和一般類中的屬性不一樣的是，它只會生成對應(yīng)的getter,setter方法的聲明，并不會生成getter,setter方法的實現(xiàn)與對應(yīng)的成員變量。因此調(diào)用分類屬性的時候會發(fā)現(xiàn)找不到getter,setter方法。

我們可以通過runtime中的關(guān)聯(lián)對象給分類屬性添加getter，setter方法

- (void)setDanceName:(NSString *)danceName {
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(danceName), danceName, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (NSString *)danceName {
    return objc_getAssociatedObject(self, @selector(danceName));
}

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