深挖iOS底层：揭秘分类加载与关联对象
2023-09-05 00:32:11
iOS底层探索之分类的加载与关联对象
前言
在上一篇关于类加载的文章中，我们探究了dyld在编译阶段如何通过map_images方法对类进行加载的流程。本篇，我们将继续深入iOS底层，了解当存在分类时，分类是如何加载并与关联对象建立联系的。
分类加载
当我们对一个已存在的类进行分类时，分类会被编译成一个新的Objective-C类，该类继承自原始类，并包含分类中定义的方法和属性。分类的加载过程与类加载类似，同样是由dyld在运行时动态加载。
当dyld加载一个分类时，它会执行以下步骤：
- 从分类的Mach-O文件中读取分类信息，包括分类名称、基类名称以及分类中定义的方法和属性。
- 在运行时创建一个新的Objective-C类，该类继承自分类的基类。
- 将分类中定义的方法和属性添加到新创建的类中。
- 将新创建的类添加到Objective-C类层次结构中。
分类加载完成后，就可以通过分类名称来访问分类中定义的方法和属性。
关联对象
关联对象是一种机制，允许我们向Objective-C对象添加任意数据。关联对象可以是任何类型的对象，包括基本类型（如整型、浮点型）、字符串、数组、字典等。
要向对象添加关联对象，可以使用objc_setAssociatedObject()函数。该函数接收三个参数：
- 要添加关联对象的对象。
- 一个关联键，用于标识关联对象。
- 要关联的对象。
要检索关联对象，可以使用objc_getAssociatedObject()函数。该函数接收两个参数：
- 要检索关联对象的对象。
- 关联键。
分类中的关联对象
分类可以通过关联对象向其基类添加额外数据。例如，我们可以使用关联对象来存储分类中定义的属性值。
要向分类中的基类添加关联对象，可以使用以下步骤：
- 使用objc_setAssociatedObject()函数向基类添加关联对象，并将关联键设置为分类名称。
- 在分类中，使用objc_getAssociatedObject()函数来检索关联对象。
示例
让我们通过一个示例来说明分类加载和关联对象的使用。假设我们有一个名为Person的类，定义了name属性。我们创建一个名为Student的分类，继承自Person类，并定义了一个age属性。
在分类的实现文件中，我们可以使用关联对象来存储age属性的值：
@implementation Student
- (void)setAge:(NSInteger)age {
objc_setAssociatedObject(self, @selector(age), @(age), OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);
}
- (NSInteger)age {
return [objc_getAssociatedObject(self, @selector(age)) integerValue];
}
@end
在main函数中，我们可以使用分类来创建Student对象并访问age属性：
int main() {
Person *person = [[Person alloc] init];
person.name = @"John Doe";
Student *student = [[Student alloc] init];
student.name = @"Jane Smith";
student.age = 20;
NSLog(@"Person: %@, Age: %ld", person.name, person.age);
NSLog(@"Student: %@, Age: %ld", student.name, student.age);
return 0;
}
输出结果为：
Person: John Doe, Age: 0
Student: Jane Smith, Age: 20
在这个示例中，我们使用了关联对象来存储分类中定义的age属性值。分类通过关联对象向其基类添加了额外数据，从而扩展了基类的功能。
结论
分类是iOS开发中广泛使用的特性，它允许我们向现有类添加新功能，而无需修改类本身。分类的加载过程类似于类加载，它们都由dyld在运行时动态加载。关联对象则是一种机制，允许我们向Objective-C对象添加任意数据，分类可以通过关联对象向其基类添加额外数据。通过理解分类的加载和关联对象的使用，我们可以编写出更强大、更灵活的iOS代码。
