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  • 类目(category)

     

    说明:

    • 方法,属性或变量:

        类别只能添加方法,不能添加属性(理论上,但可以通过runtime的关联添加)。

            扩展可以添加方法和实例变量或属性,实例变量默认@private类型。扩展是类别的一个特例,是类别的一个“匿名分类”。

    • 方法只声明没有实现,报警:

            类别编译器不会报警:类别在运行时添加到类中。

            扩展编译器会报警:扩展在编译阶段添加到类中。

    背景:

    在大型项目,企业级开发中多人同时维护同一个类,这样势必会导致当前类随着项目开展,变得臃肿,iOS中的分类(Category)就很好的解决了这个问题。

    分类(Category):

    概念

    分类(Category)是OC中的特有语法,它是表示一个指向分类的结构体的指针。原则上它只能增加方法,不能增加成员(实例)变量。具体原因看源码组成:

    Category源码:

    Category
    Category 是表示一个指向分类的结构体的指针,其定义如下:
    typedef struct objc_category *Category;
    struct objc_category {
      char *category_name                          OBJC2_UNAVAILABLE; // 分类名
      char *class_name                             OBJC2_UNAVAILABLE; // 分类所属的类名
      struct objc_method_list *instance_methods    OBJC2_UNAVAILABLE; // 实例方法列表
      struct objc_method_list *class_methods       OBJC2_UNAVAILABLE; // 类方法列表
      struct objc_protocol_list *protocols         OBJC2_UNAVAILABLE; // 分类所实现的协议列表
    }
    通过上面我们可以发现,这个结构体主要包含了分类定义的实例方法与类方法,其中instance_methods 列表是 objc_class 中方法列表的一个子集,而class_methods列表是元类方法列表的一个子集。
    但这个结构体里面
    
    根本没有属性列表,
    根本没有属性列表,
    根本没有属性列表。
    

    注意
    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。所以< 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(编译时会报警告);
    3. 可以在分类中访问原有类中.h中的属性;
    4. 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。所以同名方法调用的优先级为 分类 > 本类 > 父类。因此在开发中尽量不要覆盖原有类;
    5. 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。

    分类格式:

    @interface 待扩展的类(分类的名称)
    @end
    
    @implementation 待扩展的名称(分类的名称)
    @end

    实际代码如下:

    //  Programmer+Category.h文件中
    @interface Programmer (Category)
    
    @property(nonatomic,copy) NSString *nameWithSetterGetter;           //设置setter/getter方法的属性
    
    @property(nonatomic,copy) NSString *nameWithoutSetterGetter;        //不设置setter/getter方法的属性(注意是可以写在这,而且编译只会报警告,运行不报错)
    
    - (void) programCategoryMethod;                                     //分类方法
    
    @end
    
    //  Programmer+Category.m文件中

    那么问题来了:

    为什么在分类中声明属性时,运行不会出错呢?
    既然分类不让添加属性,那为什么我写了@property仍然还以编译通过呢?

    接下来我们探究下分类不能添加属性的实质原因:

    我们知道在一个类中用@property声明属性,编译器会自动帮我们生成_成员变量setter/getter但分类的指针结构体中,根本没有属性列表。所以在分类中用@property声明属性,既无法生成_成员变量也无法生成setter/getter
    因此结论是:我们可以用@property声明属性,编译和运行都会通过,只要不使用程序也不会崩溃。但如果调用了_成员变量setter/getter方法,报错就在所难免了。


    报错原因如下

    //普通声明,无setter/getter
    //    programmer.nameWithoutSetterGetter = @"无setter/getter";    //调用setter,编译成功,运行报错为:(-[Programmer setNameWithSetterGetter:]: unrecognized selector sent to instance 0x7f9de358fd70')
        
    //    NSLog(@"%@",programmer.nameWithoutSetterGetter);           //调用getter,编译成功,运行报错为-[Programmer setNameWithSetterGetter:]: unrecognized selector sent to instance 0x7fe22be11ea0'
    
    //    NSLog(@"%@",_nameWithoutSetterGetter);        //这是调用_成员变量,错误提示为:(Use of undeclared identifier '_nameWithoutSetterGetter')

    那接下来我们继续思考:
    既然报错的根本原因是使用了系统没有生成的setter/getter方法,可不可以在手动添加setter/getter来避免崩溃,完成调用呢?
    其实是可以的。由于OC是动态语言,方法真正的实现是通过runtime完成的,虽然系统不给我们生成setter/getter,但我们可以通过runtime手动添加setter/getter方法。那具体怎么实现呢?

    代码实现如下:

    按照这个思路,我们通过运行时手动添加这个方法。

    #import <objc/runtime.h>
    
    static NSString *nameWithSetterGetterKey = @"nameWithSetterGetterKey";   //定义一个key值
    @implementation Programmer (Category)
    
    //运行时实现setter方法
    - (void)setNameWithSetterGetter:(NSString *)nameWithSetterGetter {
            objc_setAssociatedObject(self, &nameWithSetterGetterKey, nameWithSetterGetter, OBJC_ASSOCIATION_COPY);
    }
    
    //运行时实现getter方法
    - (NSString *)nameWithSetterGetter {
        return objc_getAssociatedObject(self, &nameWithSetterGetterKey);
    }
    
    @end

    实际使用效果

    //通过runtime实现了setter/getter
        programmer.nameWithSetterGetter = @"有setter/getter";    //调用setter,成功
        NSLog(@"%@",programmer.nameWithSetterGetter);            //调用getter,成功
    //    NSLog(@"%@",_nameWithSetterGetter); //这是调用_成员变量,错误提示为:(Use of undeclared identifier '_nameWithSetterGetter')

    问题解决。

    但是注意,以上代码仅仅是手动实现了setter/getter方法,但调用_成员变量依然报错。

    类扩展(Class Extension)

    Extension是Category的一个特例。类扩展与分类相比只少了分类的名称,所以称之为“匿名分类”。
    其实开发当中,我们几乎天天在使用。对于有些人来说像是最熟悉的陌生人。

    类扩展格式:

    @interface XXX ()
    //私有属性
    //私有方法(如果不实现,编译时会报警,Method definition for 'XXX' not found)
    @end

    作用:

    为一个类添加额外的原来没有变量,方法和属性
    一般的类扩展写到.m文件中
    一般的私有属性写到.m文件中的类扩展中


    类别与类扩展的区别:

    • 方法,属性或变量:

        类别只能添加方法,不能添加属性(理论上,但可以通过runtime的关联添加)。

            扩展可以添加方法和实例变量或属性,实例变量默认@private类型。扩展是类别的一个特例,是类别的一个“匿名分类”。

    • 方法只声明没有实现,报警:

            类别编译器不会报警:类别在运行时添加到类中。

            扩展编译器会报警:扩展在编译阶段添加到类中。

    类别中原则上只能增加方法(能添加属性的的原因只是通过runtime解决无setter/getter的问题而已);
    类扩展不仅可以增加方法,还可以增加实例变量(或者属性),只是该实例变量默认是@private类型的(
    用范围只能在自身类,而不是子类或其他地方);
    ③ 类扩展中声明的方法没被实现,编译器会报警,但是类别中的方法没被实现编译器是不会有任何警告的。这是因为类扩展是在编译阶段被添加到类中,而类别是在运行时添加到类中。
    ④ 类扩展不能像类别那样拥有独立的实现部分(@implementation部分),也就是说,类扩展所声明的方法必须依托对应类的实现部分来实现。
    ⑤ 定义在 .m 文件中的类扩展方法为私有的,定义在 .h 文件(头文件)中的类扩展方法为公有的。类扩展是在 .m 文件中声明私有方法的非常好的方式。

    点击下载Demo

    最后总结:

    关于分类,类扩展等问题,在很多概念性的东西网上讲解的很是模糊,而且在实际应用的背后的原理上也少有展开。作者写这篇文章的目的就是想让读者对分类,类扩展等常见的问题有个清晰的认识,免了看了记不住,记住又记不对,记对了又不明白原因。
    在实际开发中,很多工具类都是分类,类扩展的实际应用,关于category及其OC的深入研究,请转移到Github—>OCDeepLearning
    欢迎star和issues参与讨论,欢迎start和follow。
    文章是本人通过实际代码和自己的开发经验整理而成,如果你喜欢我的文章,欢迎喜欢和打赏。技术的进步成长需要交流碰撞,也期待你的留言评论,不要只做一个MARK党。

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