iOS 从源码角度剖析 AssociatedObject 底层实现原理

AssociatedObject 概述

AssociatedObject 是一种在 Objective-C 中动态关联对象与数据的机制。它允许我们在运行时将任意数据与对象关联起来，而无需修改对象的源代码或声明额外的属性。这种特性使得 AssociatedObject 在许多场景中都非常有用，例如：

• 存储与对象关联的临时数据，例如当前正在进行的操作或请求的状态。
• 在对象之间传递数据，而无需使用委托或通知。
• 为对象提供额外的功能，例如自定义属性或行为。

AssociatedObject 的底层实现

AssociatedObject 的底层实现依赖于 Objective-C 的运行时系统。Objective-C 运行时系统在编译时会生成一个名为 class 的结构体，该结构体包含了有关类的各种信息，包括其属性、方法、协议等。AssociatedObject 通过在 class 结构体中添加一个名为 associatedObjects 的指针来实现。associatedObjects 指针指向一个链表，链表中存储着与对象关联的数据。

当我们使用 objc_setAssociatedObject 函数将数据与对象关联时，Objective-C 运行时系统会创建一个新的 AssociatedObject 对象，并将该对象添加到对象的 associatedObjects 链表中。AssociatedObject 对象包含了三个主要属性：

• 指向被关联对象对象的指针
• 指向关联数据的指针
• 一个键，用于标识关联数据

当我们使用 objc_getAssociatedObject 函数获取与对象关联的数据时，Objective-C 运行时系统会遍历对象的 associatedObjects 链表，并根据键查找与该数据关联的 AssociatedObject 对象。如果找到匹配的 AssociatedObject 对象，则返回关联数据；否则返回 nil。

AssociatedObject 的使用场景

AssociatedObject 在 iOS 开发中有很多使用场景，以下是一些常见的示例：

• 存储与视图控制器关联的当前正在加载的数据。
• 在对象之间传递数据，而无需使用委托或通知。
• 为对象提供额外的属性或行为，例如自定义属性或行为。
• 实现自定义的 KVO（键值观察）功能。

AssociatedObject 的注意事项

在使用 AssociatedObject 时，需要注意以下几点：

• AssociatedObject 是一种运行时机制，因此它不能被编译器检查。这可能会导致难以发现的错误。
• AssociatedObject 在内存管理方面需要特别注意。当对象被释放时，与该对象关联的所有 AssociatedObject 对象也需要被释放。否则，可能会导致内存泄漏。
• AssociatedObject 可能会影响对象的性能。在对象访问关联数据时，Objective-C 运行时系统需要遍历对象的 associatedObjects 链表，这可能会导致额外的开销。

总结

AssociatedObject 是 Objective-C 中一种强大的特性，它允许我们在运行时将任意数据与对象关联起来。这种特性使得 AssociatedObject 在许多场景中都非常有用，例如存储与对象关联的临时数据、在对象之间传递数据、为对象提供额外的功能等。在使用 AssociatedObject 时，需要注意它的运行时特性、内存管理和性能影响等方面。