我們知道Catgory可以定義屬性，但是不能定義成員變量。比如我們這樣寫：

@interface Person (Test)
{
   int _weight;
}

@property (nonatomic, assign) int weight;//這句代碼只會(huì)做一件事
@end

編譯一下，是會(huì)報(bào)錯(cuò)的，提示分類不能添加成員變量。我們只能像下面這樣定義屬性，
我們先創(chuàng)建一個(gè)Person的分類Test：

@interface Person (Test)

@property (nonatomic, copy) NSString *name;

@property (nonatomic, assign) int weight;//這句代碼只會(huì)做一件事
//就是只會(huì)生成這兩句聲明
/*
 - (void)setWeight:(int)weight;
 - (int)weight;
 */

@end

#import "Person+Test.h"
#import <objc/runtime.h>

@implementation Person (Test)

@end

如上代碼所示，我們給這個(gè)Person分類Test定義了兩個(gè)屬性，一個(gè)是@property (nonatomic, copy) NSString *name;，一個(gè)是@property (nonatomic, assign) int weight;
現(xiàn)在我們執(zhí)行以下代碼：

Person *person = [[Person alloc] init];
person.weight = 20;

發(fā)現(xiàn)閃退了，報(bào)錯(cuò)是提示沒有找到setWeight:方法。這是因?yàn)橥ㄟ^@property (nonatomic, copy) NSString *name;定義的屬性只是聲明了一個(gè)get和set方法，但是并沒有實(shí)現(xiàn)get，set方法。那么我們要像Person類那樣正常去使用name和weight屬性，我們就必須在.m文件里面實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的set和get方法。在set方法中保存weight的值20，然后在get方法中取出20。

那么我們之間跟之前那樣寫行不行呢，像這樣，

@implementation Person (Test)

- (void) setWeight:(int) weight{
   _weight = weight;
}

- (int)weight{
 return _weight;
}
@end

我們運(yùn)行發(fā)現(xiàn)這樣行不通，打印weight的值是0，并不是我們賦值的20。那是因?yàn)樵谡erson類里面是把值保存在成員變量里面的?，F(xiàn)在分類是沒有成員變量的，所以無法保存值20。

對此我們的主要問題就是在沒有成員變量的情況下如何把賦給weight的值20保存起來，我們有以下幾種方案，在.m里面定義一個(gè)全局變量保存賦給weight的值，或者在.m里面定義一個(gè)全局字典，通過key-value來保存對應(yīng)的屬性的賦值。還有就是通過runtime的API方法來實(shí)現(xiàn)，如下：

#import "Person+Test.h"
#import <objc/runtime.h>

@implementation Person (Test)

- (void)setWeight:(int)weight{
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(weight), @(weight), OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (int)weight{
    return [objc_getAssociatedObject(self, _cmd) intValue];
}

- (void)setName:(NSString *)name{//_cmd =@selector(setName:)
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(name), name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}

- (NSString *)name{//_cmd代表當(dāng)前方法的selector，_cmd =@selector(name);,但是set方法不能這樣寫
    return objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
}

//static const char MJNameKey;//定義一個(gè)只占一個(gè)字節(jié)的字符串。比下面這個(gè)方法要更好
//static const char MJWeightKey;
//
//- (void)setWeight:(int)weight{
//    objc_setAssociatedObject(self, &MJWeightKey, @(weight), OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
//}
//
//- (int)weight{
//    return [objc_getAssociatedObject(self, &MJWeightKey) intValue];
//}
//
//- (void)setName:(NSString *)name{
//    objc_setAssociatedObject(self, &MJNameKey, name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
//}
//
//- (NSString *)name{
//    return objc_getAssociatedObject(self, &MJNameKey);
//}

//static const void *MJNameKey = &MJNameKey;
//static const void *MJWeightKey = &MJWeightKey;
//
//- (void)setWeight:(int)weight{
//    objc_setAssociatedObject(self, MJWeightKey, @(weight), OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
//}
//
//- (int)weight{
//    return [objc_getAssociatedObject(self, MJWeightKey) intValue];
//}
//
//- (void)setName:(NSString *)name{
//    objc_setAssociatedObject(self, MJNameKey, name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
//}
//
//- (NSString *)name{
//    return objc_getAssociatedObject(self, MJNameKey);
//}

@end

這幾種方法都可以，其中第一種是最好的。還是回到上一個(gè)問題，這樣用runtime實(shí)現(xiàn)的話，那這個(gè)成員變量是保存在哪里呢？是合并到Person類里面嗎？答案不是的。runtime為這個(gè)分類的關(guān)聯(lián)對象單獨(dú)進(jìn)行管理，并不是合并到Person類里面了。

其實(shí)runtime是生成一個(gè)AssociationsManager類用來管理分類的關(guān)聯(lián)對象，讓分類能正常使用成員變量，有點(diǎn)類似于前面說到的用字典去保存的原理。通過查看源碼，我們可以知道AssociationsManager類有一個(gè)AssociationsHashMap屬性，這個(gè)屬性是相當(dāng)于一個(gè)字典，用來存儲(chǔ)對象-關(guān)聯(lián)對象的，也就是它的key是我們關(guān)聯(lián)對象時(shí)傳的self，也就是這個(gè)Person分類，以這個(gè)為key，然后value是一個(gè)ObjectAssociationMap，ObjectAssociationMap對象也相當(dāng)于是一個(gè)字典，這個(gè)字典的key是我們關(guān)聯(lián)對象時(shí)傳進(jìn)去的那個(gè)key，value是ObjcAssociation，ObjcAssociation對象里面有兩個(gè)屬性_value和_policy，這兩個(gè)就是我們關(guān)聯(lián)對象的值和關(guān)聯(lián)策略了。

簡單說AssociationsHashMap存儲(chǔ)的是項(xiàng)目中所有分類的關(guān)聯(lián)對象，里面應(yīng)該是長這樣{Person分類: AssociationsHashMap,Student分類: AssociationsHashMap}，我們項(xiàng)目中有幾個(gè)分類有關(guān)聯(lián)對象，那AssociationsHashMap里面就有多少個(gè)元素。而AssociationsHashMap里面存放的就是關(guān)聯(lián)對象的key和ObjcAssociation，里面應(yīng)該長這樣{@selector(weight):@(weight),@selector(name):name}，一個(gè)分類里面有多少個(gè)關(guān)聯(lián)對象AssociationsHashMap里面就有多少個(gè)元素。最后ObjcAssociation就是保存著關(guān)聯(lián)對象的值和關(guān)聯(lián)策略了。ObjcAssociation{unitptr_t _policy= OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC; id _value=@(weight)}。以下圖很好的展示了其中的原理。

分類關(guān)聯(lián)對象的原理

注意：關(guān)聯(lián)策略是沒有weak類型的。

對應(yīng)的關(guān)聯(lián)策略

面試題

1、Category能否添加成員變量？如果可以，如何給Category添加成員變量？
答：不能直接給Category添加成員變量，但是可以間接實(shí)現(xiàn)Category有成員變量的效果