面试题引发的思考：
Q: Category能否添加成员变量？如果可以，如何给Category添加成员变量？
- 不能直接添加成员变量，但是可以通过Runtime的方式间接实现添加成员变量的效果。
实例解析
// TODO: ----------------- Person类 -----------------
@interface Person : NSObject {
int _age;
}
- (void)setAge:(int)age;
- (int)age;
// @property (nonatomic, assign) int age;
// 定义一个age属性，相当于：
// 1. 生成一个_age成员变量
// 2. 生成set方法、get方法的声明
// 3. 生成set方法、get方法的实现
@end
@implementation Person
- (void)setAge:(int)age {
_age = age;
}
- (int)age {
return _age;
}
@end
// TODO: ----------------- Person (Category1)类 -----------------
@interface Person (Category1)
- (void)setName:(NSString *)name;
- (NSString *)name;
// @property (nonatomic, copy) NSString *name;
// 定义一个name属性，相当于：生成set方法、get方法的声明
@end
@implementation Person (Category1)
@end
通过iOS底层原理 - 探寻Category本质（一）我们知道：
category_t结构体
- Category本质是
category_t结构体；category_t结构体存储着对象方法、类方法、协议、属性；category_t结构体没有成员变量的定义，说明分类是不允许添加成员变量；- 分类中添加的属性不会生成成员变量，只会生成
get方法、set方法的声明，需要我们自己去实现。
Q: 那么如何间接实现添加成员变量的效果呢？
(1) 方法一：使用静态全局变量
// TODO: ----------------- ViewController类 -----------------
- (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是存储在person2对象内部
person2.name = @"Jerry"; // Jerry是存储在全局的字典对象里面
NSLog(@"age - %d, weight - %@", person.age, person.name);
NSLog(@"age - %d, weight - %@", person2.age, person2.name);
}
// TODO: ----------------- Person类 -----------------
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, assign) int age;
@end
@implementation Person
@end
// TODO: ----------------- Person (Category1)类 -----------------
@interface Person (Category1)
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end
@implementation Person (Category1)
// 全局变量name_，会被覆盖
NSString *name_;
- (void)setName:(NSString *)name {
name_ = name;
}
- (NSString *)name {
return name_;
}
@end
结论：定义静态全局变量name_，每一个Person (Category1)对象的name改变，其他的对象的name也变化，不符合要求。
(2) 方法二：使用字典
只对Person (Category1)的实现修改：
// TODO: ----------------- Person (Category1)类 -----------------
@interface Person (Category1)
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end
// 将当前Person对象的内存地址转成字符串，作为字典的key，确保唯一性
#define DictKey [NSString stringWithFormat:@"%p", self]
@implementation Person (Category1)
// 耗费内存、线程安全、比较繁琐
NSMutableDictionary *nameDict_;
+ (void)load {
nameDict_ = [NSMutableDictionary dictionary];
}
- (void)setName:(NSString *)name {
nameDict_[DictKey] = name;
}
- (NSString *)name {
return nameDict_[DictKey];
}
@end
结论：可以实现我们的要求，但是会存在耗费内存、线程安全、代码繁琐等问题。
(3) 方法三：关联对象
关联对象使用Runtime的方法：
/**
给对象添加关联对象
@param object 关联的对象
@param key 关联的key
@param value 关联的value
@param policy 关联策略
*/
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, // 弱引用关联对象
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1, // 强引用关联对象，非原子操作
OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3, // 复制关联对象，非原子操作
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401, // 强引用关联对象，原子操作
OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403 // 复制关联对象，原子操作
};
/**
获取关联对象
@param object 关联的对象
@param key 关联的key
*/
objc_getAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key)
/**
移除所有关联对象
@param object 关联的对象
*/
objc_removeAssociatedObjects(id _Nonnull object)
1> 关联对象方法一：
@implementation Person (Category1)
// 将NameKey指针的地址赋值给自己，确保唯一性
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
声明 static const void *kAssociatedObjectKey = &kAssociatedObjectKey;，使用kAssociatedObjectKey作为key值；
2> 关联对象方法二：
@implementation Person (Category1)
// 传入NameKey指针的地址，不需要赋值
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
声明static const char kAssociatedObjectKey;，使用&kAssociatedObjectKey作为key值;
3> 关联对象方法三：
// 使用属性名作为key
#define NameKey @"name"
- (void)setName:(NSString *)name {
objc_setAssociatedObject(self, NameKey, name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (NSString *)name {
return objc_getAssociatedObject(self, NameKey);
}
使用属性名作为key。
4> 关联对象方法四：
@implementation Person (Category1)
// 用selector，使用getter方法的名称作为key值。
- (void)setName:(NSString *)name {
objc_setAssociatedObject(self, @selector(name), name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (NSString *)name {
// return objc_getAssociatedObject(self, @selector(name));
// 隐式参数 当前方法 _cmd == @selector(name)
return objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
}
@end
用selector，使用getter方法的名称作为key值。
