史上最全计策,iOS分类与类扩展

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中的分类就很好的解决了这个问题。

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。

今天在研究swift的时候看到了分类和扩展。这是两个十分重要有用的功能,但是之前用的不多,没有深入了解过,在今天就从头理一遍。

概念

分类是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,不能增加成员变量。具体原因看源码组成:

分类(category):

一、分类(Category):

Category源码:

CategoryCategory 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,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;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。

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 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。

概念:

分类格式:

@interface 待扩展的类@end@implementation 待扩展的名称@end

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

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:

实际代码如下:

// Programmer Category.h文件中@interface Programmer @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)-  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?

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

Category源码:

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 //运行时实现setter方法- 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
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?

Category

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。

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。

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。

Category 是表示一个指向分类的结构体的指针,其定义如下:

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
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?

typedefstructobjc_category *Category;structobjc_category {char*category_name OBJC2_UNAVAILABLE;//分类名char*class_name OBJC2_UNAVAILABLE;//分类所属的类名structobjc_method_list *instance_methods OBJC2_UNAVAILABLE;//实例方法列表structobjc_method_list *class_methods OBJC2_UNAVAILABLE;//类方法列表structobjc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE;//分类所实现的协议列表}

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

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,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。

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。

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。

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

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。

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')

但这个结构体里面

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。

根本没有属性列表,

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。

根本没有属性列表,

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

根本没有属性列表。

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

注意:

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。

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。

如何创建分类?

1.在项目中添加类,选择Objective-C File,如图

图片 1

这样就会生成分类了。生成的名字一般是本类 分类名.h。

2.生成分类的.h文件。在这里我们可以添加方法(类方法,实例方法)

图片 2

虽然说不能再分类中添加属性,为什么我们在类中声明属性不会报错呢?原因如下:

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。

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。

示例代码如下:

#importstaticNSString *nameWithSetterGetterKey =@"nameWithSetterGetterKey";//定义一个key值@implementationProgrammer (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 {returnobjc_getAssociatedObject(self, &nameWithSetterGetterKey);

}@endprogrammer.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')

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。*

所以一般不推荐这样。

二、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

图片 3

类扩展中添加的新方法,一定要实现。categorygory中没有这种限制。

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。

参考文档:

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