背景:
在大型项目, 企业级开发中多人同时维护同一个类, 此时程序员 A 因为某项需求只想给当前类 currentClass 添加一个方法 newMethod, 那该怎么办呢? 最简单粗暴的方式是把 newMethod 添加到 currentClass 中, 然后直接实现该方法就 OK 了. 但考虑到 OC 是单继承的, 子类可以拥有父类的方法和属性. 如果把 newMethod 写到 currentClass 中, 那么 currentClass 的子类也会拥有 newMethod. 但真正的需求是只需要 currentClass 拥有 newMethod, 而 currentClass 的子类不会拥有. 苹果为了解决这个问题, 就引入了分类 (Category) 的概念.
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_成员变量和 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_成员变量和 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:
1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);
2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, 所以笔者后续会在我的个人 GitHub 上放出工具类, 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.
iOS 分类(category), 类扩展(extension)- 史上最全攻略
来源: http://www.bubuko.com/infodetail-3062403.html