iOS Category

一、概述

Category是Objective-C 2.0之后添加的语言特性，Category又叫分类、类别、类目，能够在不改变原来类内容的基础上，为类增加一些方法。除此之外，Category还有以下功能：

（1）将类的实现分开写在几个分类里面。

这样做的好处:
可以减少单个文件的体积
可以把不同的功能组织到不同的Category里
可以由多个开发者共同完成一个类
可以按需加载想要的category

（2）声明私有的方法。

（3）模拟多继承。

 

二、Category的定义与使用

为了便于理解，这里直接通过一个小例子去讲解其用法。

例如，我们创建一个Person类，并为其创建一个Category命名为MyCategory。创建Category很简单，如下图：





为Person创建一个名为MyCategory的Category后，会自动生成Person+MyCategory.h和Person+MyCategory.m文件。我们在MyCategory中声明和实现一个read方法，如下：

12345678

//  Person+MyCategory.h#import "Person.h" @interface Person (MyCategory) -(void)read; @end

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//  Person+MyCategory.m #import "Person+MyCategory.h"   @implementation Person (MyCategory)   -(void)read{     NSLog(@"调用了MyCategory的read方法！"); }   @end

之后我们可以在ViewController或其他地方使用分类中添加的方法，如下：

1234567891011121314151617181920

//  ViewController.m#import "ViewController.h"#import "Person+MyCategory.h" @interface ViewController () @end @implementation ViewController - (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];        Person *p = [[Person alloc] init];    [p read]; }  @end

打印结果：

1	2017-01-09 16:27:39.089 Test[5347:483009] 调用了MyCategory的read方法！

 

使用注意

分类只能增加方法，不能增加成员变量。
分类方法实现中可以访问原来类中声明的成员变量。
分类可以重新实现原来类中的方法，但是会覆盖掉原来的方法，会导致原来的方法没法再使用（实际上并没有真的替换，而是Category的方法被放到了新方法列表的前面，而原来类的方法被放到了新方法列表的后面，这也就是我们平常所说的Category的方法会“覆盖”掉原来类的同名方法，这是因为运行时在查找方法的时候是顺着方法列表的顺序查找的，它只要一找到对应名字的方法，就会罢休，殊不知后面可能还有一样名字的方法）。
当分类、原来类、原来类的父类中有相同方法时，方法调用的优先级：分类(最后参与编译的分类优先) –> 原来类  –> 父类，即先去调用分类中的方法，分类中没这个方法再去原来类中找，原来类中没有再去父类中找。
Category是在runtime时候加载，而不是在编译的时候。

三、Category与成员变量、属性

如果你在你Category的.h文件中写如下代码：

123	{    NSString *str1;}

Xcode会报如下错误:

1	Instance variable may not be placed in categories

通过这句话我们知道Xcode是不允许我们在Category中添加成员变量的。

 

为什么不能添加成员变量呢？

Objective-C类是由Class类型来表示的，它实际上是一个指向objc_class结构体的指针。它的定义如下：

1	typedef struct objc_class *Class;

objc_class结构体的定义如下：

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struct objc_class {     Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY; #if !__OBJC2__     Class super_class                       OBJC2_UNAVAILABLE;  // 父类     const char *name                        OBJC2_UNAVAILABLE;  // 类名     long version                            OBJC2_UNAVAILABLE;  // 类的版本信息，默认为0     long info                               OBJC2_UNAVAILABLE;  // 类信息，供运行期使用的一些位标识     long instance_size                      OBJC2_UNAVAILABLE;  // 该类的实例变量大小     struct objc_ivar_list *ivars            OBJC2_UNAVAILABLE;  // 该类的成员变量链表     struct objc_method_list **methodLists   OBJC2_UNAVAILABLE;  // 方法定义的链表     struct objc_cache *cache                OBJC2_UNAVAILABLE;  // 方法缓存     struct objc_protocol_list *protocols    OBJC2_UNAVAILABLE;  // 协议链表 #endif } OBJC2_UNAVAILABLE;

在上面的objc_class结构体中，ivars是objc_ivar_list（成员变量列表）指针；methodLists是指向objc_method_list指针的指针。在Runtime中，objc_class结构体大小是固定的，不可能往这个结构体中添加数据，只能修改。所以ivars指向的是一个固定区域，只能修改成员变量值，不能增加成员变量个数。methodList是一个二维数组，所以可以修改*methodLists的值来增加成员方法，虽没办法扩展methodLists指向的内存区域，却可以改变这个内存区域的值（存储的是指针）。因此，可以动态添加方法，不能添加成员变量。

 

Category不能添加成员变量（instance variables），那到底能不能添加属性（property）呢？

这个我们要从Category的结构体开始分析：

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typedef struct category_t {     const char *name;  //类的名字     classref_t cls;  //类     struct method_list_t *instanceMethods;  //category中所有给类添加的实例方法的列表     struct method_list_t *classMethods;  //category中所有添加的类方法的列表     struct protocol_list_t *protocols;  //category实现的所有协议的列表     struct property_list_t *instanceProperties;  //category中添加的所有属性 } category_t;

从Category的定义也可以看出Category的可为（可以添加实例方法，类方法，甚至可以实现协议，添加属性）和不可为（无法添加实例变量）。

但是为什么网上很多人都说Category不能添加属性呢？

实际上，Category实际上允许添加属性的，同样可以使用@property，但是不会生成_变量（带下划线的成员变量），也不会生成添加属性的getter和setter方法，所以，尽管添加了属性，也无法使用点语法调用getter和setter方法。但实际上可以使用runtime去实现Category为已有的类添加新的属性并生成getter和setter方法。