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Category 与 Extension

问题​

Category 和 Extension 有什么区别？Category 能添加实例变量吗？多个 Category 方法重名怎么办？

答案​

Category（分类）​

为已有类添加方法，无需修改源代码：

// NSString+Utils.h
@interface NSString (Utils)
- (BOOL)isValidEmail;
- (NSString *)md5Hash;
@end

// NSString+Utils.m
@implementation NSString (Utils)

- (BOOL)isValidEmail {
    NSString *pattern = @"[A-Z0-9a-z._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\\.[A-Za-z]{2,}";
    NSPredicate *pred = [NSPredicate predicateWithFormat:@"SELF MATCHES %@", pattern];
    return [pred evaluateWithObject:self];
}

@end

Category 可以做的事：

  • ✅ 添加实例方法和类方法
  • ✅ 添加属性声明+关联对象实现
  • ✅ 遵循新的协议
  • ❌ 不能添加实例变量（内存布局编译时已确定）

Extension（类扩展/匿名分类）​

通常写在 .m 文件中，用于声明私有属性和方法：

// Person.m
@interface Person ()  // 匿名分类 = Extension
@property (nonatomic, copy) NSString *privateInfo;
- (void)internalSetup;
@end

@implementation Person

- (void)internalSetup {
    self.privateInfo = @"secret";
}

@end

Category vs Extension 对比​

特性CategoryExtension
有类名有 (CategoryName)无 ()
添加实例变量❌✅
添加属性声明可以，需关联对象实现✅ 完整实现
实现位置可以在任何文件必须在原类 .m 中
编译时机运行时加载编译时确定
可见性公开私有

Category 加载原理​

Category 的方法在 Runtime 加载时被合并到类的方法列表：

Category 方法"覆盖"

Category 的方法会被插入到方法列表的前面，而非真正替换原方法。objc_msgSend 遍历时先找到 Category 的实现就返回了，看起来像是"覆盖"了原方法。原方法仍然存在，可以通过遍历方法列表找到并调用。

多个 Category 同名方法​

// Category_A
@implementation Person (A)
- (void)test { NSLog(@"A"); }
@end

// Category_B
@implementation Person (B)
- (void)test { NSLog(@"B"); }
@end

最终调用哪个取决于编译顺序——后编译的 Category 方法在列表最前面，会被优先找到。Xcode 中可在 Build Phases → Compile Sources 中看到顺序。

Category 添加属性​

Category 不能添加实例变量，但可以通过关联对象实现属性：

#import <objc/runtime.h>

@interface UIView (Badge)
@property (nonatomic, copy) NSString *badgeText;
@end

@implementation UIView (Badge)

- (void)setBadgeText:(NSString *)badgeText {
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(badgeText),
                              badgeText,
                              OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}

- (NSString *)badgeText {
    return objc_getAssociatedObject(self, @selector(badgeText));
}

@end

+load 和 +initialize​

Category 对这两个方法的影响不同：

+load+initialize
调用时机类加载时（main 之前）类第一次收到消息时
Category原类和 Category 的 +load 都会调用Category 会"覆盖"原类的 +initialize
调用方式直接通过函数指针调用通过 objc_msgSend 调用
子类不影响父类子类没实现则调父类的

常见面试问题​

Q1: Category 为什么不能添加实例变量？​

答案：

因为 class_ro_t（包含 ivars 列表和 instanceSize）在编译时就确定了，运行时不可修改。Category 在运行时加载合并时只能修改 class_rw_t（方法、属性声明、协议列表），不能修改已编译的只读结构。

如果允许 Category 添加实例变量，已分配的对象内存区域不够放新变量，会导致内存越界。

Q2: Category 中 +load 方法的调用顺序？​

答案：

  1. 先调用所有类的 +load（按继承层级：父类 → 子类）
  2. 再调用所有 Category 的 +load（按编译顺序）

每个 +load 都会调用，不存在"覆盖"的情况。

Q3: Category 和 Extension 在实际开发中怎么选择？​

答案：

  • Category：为系统类/第三方库扩展功能（如 UIView+Layout、NSString+Crypto）
  • Extension：在自己的类中声明私有属性和方法，保持头文件整洁

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