面試題引發的思考：
Q: Category能否添加成員變量？如果可以，如何給Category添加成員變量？
- 不能直接添加成員變量，但是可以通過Runtime的方式間接實現添加成員變量的效果。
實例解析
// TODO: ----------------- Person類 -----------------
@interface Person : NSObject {
int _age;
}
- (void)setAge:(int)age;
- (int)age;
// @property (nonatomic, assign) int age;
// 定義一個age屬性，相當于：
// 1. 生成一個_age成員變量
// 2. 生成set方法、get方法的聲明
// 3. 生成set方法、get方法的實現
@end
@implementation Person
- (void)setAge:(int)age {
_age = age;
}
- (int)age {
return _age;
}
@end
// TODO: ----------------- Person (Category1)類 -----------------
@interface Person (Category1)
- (void)setName:(NSString *)name;
- (NSString *)name;
// @property (nonatomic, copy) NSString *name;
// 定義一個name屬性，相當于：生成set方法、get方法的聲明
@end
@implementation Person (Category1)
@end
通過iOS底層原理 - 探尋Category本質（一）我們知道：
category_t結構體
- Category本質是
category_t結構體；category_t結構體存儲著對象方法、類方法、協議、屬性；category_t結構體沒有成員變量的定義，說明分類是不允許添加成員變量；- 分類中添加的屬性不會生成成員變量，只會生成
get方法、set方法的聲明，需要我們自己去實現。
Q: 那么如何間接實現添加成員變量的效果呢？
(1) 方法一：使用靜態全局變量
// TODO: ----------------- ViewController類 -----------------
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
Person *person = [[Person alloc] init];
person.age = 10;
person.name = @"Tom";
Person *person2 = [[Person alloc] init];
person2.age = 20; // 20是存儲在person2對象內部
person2.name = @"Jerry"; // Jerry是存儲在全局的字典對象里面
NSLog(@"age - %d, weight - %@", person.age, person.name);
NSLog(@"age - %d, weight - %@", person2.age, person2.name);
}
// TODO: ----------------- Person類 -----------------
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, assign) int age;
@end
@implementation Person
@end
// TODO: ----------------- Person (Category1)類 -----------------
@interface Person (Category1)
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end
@implementation Person (Category1)
// 全局變量name_，會被覆蓋
NSString *name_;
- (void)setName:(NSString *)name {
name_ = name;
}
- (NSString *)name {
return name_;
}
@end
結論：定義靜態全局變量name_，每一個Person (Category1)對象的name改變，其他的對象的name也變化，不符合要求。
(2) 方法二：使用字典
只對Person (Category1)的實現修改：
// TODO: ----------------- Person (Category1)類 -----------------
@interface Person (Category1)
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end
// 將當前Person對象的內存地址轉成字符串，作為字典的key，確保唯一性
#define DictKey [NSString stringWithFormat:@"%p", self]
@implementation Person (Category1)
// 耗費內存、線程安全、比較繁瑣
NSMutableDictionary *nameDict_;
+ (void)load {
nameDict_ = [NSMutableDictionary dictionary];
}
- (void)setName:(NSString *)name {
nameDict_[DictKey] = name;
}
- (NSString *)name {
return nameDict_[DictKey];
}
@end
結論：可以實現我們的要求，但是會存在耗費內存、線程安全、代碼繁瑣等問題。
(3) 方法三：關聯對象
關聯對象使用Runtime的方法：
/**
給對象添加關聯對象
@param object 關聯的對象
@param key 關聯的key
@param value 關聯的value
@param policy 關聯策略
*/
objc_setAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key, id _Nullable value, objc_AssociationPolicy policy)
typedef OBJC_ENUM(uintptr_t, objc_AssociationPolicy) {
OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0, // 弱引用關聯對象
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1, // 強引用關聯對象，非原子操作
OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3, // 復制關聯對象，非原子操作
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401, // 強引用關聯對象，原子操作
OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403 // 復制關聯對象，原子操作
};
/**
獲取關聯對象
@param object 關聯的對象
@param key 關聯的key
*/
objc_getAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key)
/**
移除所有關聯對象
@param object 關聯的對象
*/
objc_removeAssociatedObjects(id _Nonnull object)
1> 關聯對象方法一：
@implementation Person (Category1)
// 將NameKey指針的地址賦值給自己，確保唯一性
static const void *NameKey = &NameKey;
- (void)setName:(NSString *)name {
objc_setAssociatedObject(self, NameKey, name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (NSString *)name {
return objc_getAssociatedObject(self, NameKey);
}
@end
聲明 static const void *kAssociatedObjectKey = &kAssociatedObjectKey;，使用kAssociatedObjectKey作為key值；
2> 關聯對象方法二：
@implementation Person (Category1)
// 傳入NameKey指針的地址，不需要賦值
static const char NameKey;
- (void)setName:(NSString *)name {
objc_setAssociatedObject(self, &NameKey, name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (NSString *)name {
return objc_getAssociatedObject(self, &NameKey);
}
@end
聲明static const char kAssociatedObjectKey;，使用&kAssociatedObjectKey作為key值;
3> 關聯對象方法三：
// 使用屬性名作為key
#define NameKey @"name"
- (void)setName:(NSString *)name {
objc_setAssociatedObject(self, NameKey, name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (NSString *)name {
return objc_getAssociatedObject(self, NameKey);
}
使用屬性名作為key。
4> 關聯對象方法四：
@implementation Person (Category1)
// 用selector，使用getter方法的名稱作為key值。
- (void)setName:(NSString *)name {
objc_setAssociatedObject(self, @selector(name), name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (NSString *)name {
// return objc_getAssociatedObject(self, @selector(name));
// 隱式參數 當前方法 _cmd == @selector(name)
return objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
}
@end
用selector，使用getter方法的名稱作為key值。
