問題

首先來思考幾個問題：api

定義@property的時候作了系統爲咱們作了哪些事情？
咱們能不能在分類中定義@property？
若是不能的話，怎麼想辦法實現？

@property

定義@property時作了哪些事情

先來回答第一個問題，定義@property的事情，系統爲咱們作了如下事情：markdown

生成了屬性 _property
聲明瞭 getter 和 setter
實現了 getter 和 setter

Category中是否能夠定義@property

咱們能夠嘗試在分類中定義 @property，會發現，getter 和 setter 僅僅是被聲明，可是沒有實現，並且成員變量 _property 也沒有被聲明。ide

那咱們能夠嘗試本身聲明 _property 而且重寫 getter 和 setter，發現沒法聲明 _property，會報錯。函數

所以能夠得出結論：Category中沒法定義@propertyui

結構體

咱們看一下 category_t 這個結構體this

struct category_t {
    const char *name;
    classref_t cls;
    struct method_list_t *instanceMethods;
    struct method_list_t *classMethods;
    struct protocol_list_t *protocols;
    struct property_list_t *instanceProperties;
    // Fields below this point are not always present on disk.
    struct property_list_t *_classProperties;
 
    method_list_t *methodsForMeta(bool isMeta) {
        if (isMeta) return classMethods;
        else return instanceMethods;
    }
 
    property_list_t *propertiesForMeta(bool isMeta, struct header_info *hi);
     
    protocol_list_t *protocolsForMeta(bool isMeta) {
        if (isMeta) return nullptr;
        else return protocols;
    }
};
複製代碼

很明顯能夠看出，這裏沒有存儲成員變量的地方。spa

Getters & Setters

若是咱們定義了一個 @property，而後直接對其進行賦值或者取值操做，程序會直接崩潰。ssr

崩潰的緣由是 unrecognized selector，可見 get 和 set 方法並無被實現。code

關聯對象

用法

若是須要在分類中使用 @property，最簡單的方法就是使用關聯對象，大體用法以下：
這裏對用法不做過多的介紹，不瞭解的同窗能夠自行查閱orm

- (NSString *)personParam {
    return objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
}
 
- (void)setPersonParam:(NSString *)personParam {
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(personParam), personParam, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
複製代碼

接下來咱們仍是從源碼入手，解析一下原理

set方法原理

首先咱們找到 objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy) 函數，發現最後的實現調用的是 _object_set_associative_reference(id object, const void *key, id value, uintptr_t policy)

這個函數。咱們點進去一探究竟。

void
_object_set_associative_reference(id object, const void *key, id value, uintptr_t policy)
{
   // 防止crash
   if (!object && !value) return;

   if (object->getIsa()->forbidsAssociatedObjects())
       _objc_fatal("objc_setAssociatedObject called on instance (%p) of class %s which does not allow associated objects", object, object_getClassName(object));

   // 這裏對 objc_object 進行了一次封裝，
   DisguisedPtr<objc_object> disguised{(objc_object *)object};
   ObjcAssociation association{policy, value};

   // retain the new value (if any) outside the lock.
   // 調用 retain 或者 copy 等
   association.acquireValue();

   {
       AssociationsManager manager;
       AssociationsHashMap &associations(manager.get());

       if (value) {
           auto refs_result = associations.try_emplace(disguised, ObjectAssociationMap{});
           if (refs_result.second) {
               /* it's the first association we make */
               object->setHasAssociatedObjects();
           }

           /* establish or replace the association */
           auto &refs = refs_result.first->second;
           auto result = refs.try_emplace(key, std::move(association));
           if (!result.second) {
               association.swap(result.first->second);
           }
       } else {
           auto refs_it = associations.find(disguised);
           if (refs_it != associations.end()) {
               auto &refs = refs_it->second;
               auto it = refs.find(key);
               if (it != refs.end()) {
                   association.swap(it->second);
                   refs.erase(it);
                   if (refs.size() == 0) {
                       associations.erase(refs_it);

                   }
               }
           }
       }
   }

   // release the old value (outside of the lock).
   association.releaseHeldValue();
}
複製代碼

能夠看出，存儲關聯對象的結構應該是 Map。

這裏的代碼較爲複雜，咱們能夠換個思路，先把一些核心的類和結構體進行一次解析。咱們能夠找到幾個關鍵的類

AssociationsManager
AssociationsHashMap
ObjectAssociationMap
ObjcAssociation

AssociationsManager

上文中聲明瞭一個 AssociationsManager 類型的變量 manager，而且調用了 get() 方法，咱們進入該類

class AssociationsManager {
    using Storage = ExplicitInitDenseMap<DisguisedPtr<objc_object>, ObjectAssociationMap>;
    static Storage _mapStorage;
 
public:
    // 這裏能夠看到，在該對象的生命週期範圍內，是加了鎖的
    AssociationsManager()   { AssociationsManagerLock.lock(); }
    ~AssociationsManager()  { AssociationsManagerLock.unlock(); }
 
    // 這裏是get方法，咱們能夠看到返回值是AssociationsHashMap類型
    AssociationsHashMap &get() {
        return _mapStorage.get();
    }
 
    static void init() {
        _mapStorage.init();
    }
};
複製代碼

AssociationsHashMap

typedef DenseMap<DisguisedPtr<objc_object>, ObjectAssociationMap> AssociationsHashMap;
複製代碼

ObjcAssociation

這個類的實現比較多，咱們先看其中一部分

class ObjcAssociation {
    uintptr_t _policy;
    id _value;
public:
 
};
複製代碼

這兩個值就很是眼熟了，就是咱們調用runtime的api的時候傳進來的 policy 和 value。

大體結構

至此，咱們能夠梳理一下大體的結構了：

get方法原理

一樣的咱們從runtime源碼入手，搜索 objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)，最終會進入 id _object_get_associative_reference(id object, const void *key) 這個函數，讓咱們去這個函數裏一探究竟。

id
_object_get_associative_reference(id object, const void *key)
{
    ObjcAssociation association{};
 
    {
        // 又是咱們熟悉的manager
        AssociationsManager manager;
        // 又是咱們熟悉的AssicuationsHashMap
        AssociationsHashMap &associations(manager.get());
        // 這裏利用迭代器，先找到 object 對應的ObjectAssociationMap
        AssociationsHashMap::iterator i = associations.find((objc_object *)object);
        if (i != associations.end()) {
            ObjectAssociationMap &refs = i->second;
            ObjectAssociationMap::iterator j = refs.find(key);
            if (j != refs.end()) {
                association = j->second;
                association.retainReturnedValue();
            }
        }
    }
 
    return association.autoreleaseReturnedValue();
}
複製代碼

很簡單就能夠看出，他是一層一層，取出最終的value，而後 return 出去。

寫在後面

至此，Category 的系列文章都已經寫完了，相信你們對分類都已經有了一個比較深的認識。可是但願你們能夠多多上手，只有實踐過才能把知識轉化爲本身的。

文中若有錯誤，歡迎指出。

Category詳解（三）—— 源碼層面解析關聯對象

問題