iOS 底层探索篇 ——类的加载原理补充，类拓展和关联对象_分类 多个 methodlist

1.分类加载是否需要排序

由上一篇文章知道，在方法列表中，2个分类的方法的数组指针是在主类之前的，并且数组指针里面是经过排序的。
首先添加2个分类,并且类和2个分类都有一个方法叫做testfunc1。
运行,看到getMethodNoSuper_nolock里面。看到这里是遍历查找。

输出看到beginLists是分类LS。

array_t里面存的是3个2维指针，这个指针没有必要进行排序，他们各自有各自的排序。取methodList的时候进行了遍历查找，也说明了分类加载不需要进行排序。
那么2分查找的时候需要进行probe--呢？因为当类和分类都在data数据段被读取的时候，方法整合到一块了，所以需要probe–去找到最前面的那个方法。

2.methodList的数据结构

methodList的数据结构是method_list_t，继承自entsize_list_tt。

从上篇文章中可以知道，methodList是以指针方式存储的。

而当需要获取其中的元素时候，需要调用get方法来获取，这也说明了method_list_t里面存的也是指针而不是值，否则的话是可以以数组的方式取出来的。而指针则指向了method_t。

在看到get方法，可以看出get方法是通过地址平移来获取到指针地址的。

3.主类没有实现load方法，分类实现load方法时的数据加载

当主类没有实现load方法，那么分类时候load方法时候情况会是什么样的呢？
首先创建3个分类，其中2个分类里面有方法和属性，剩下一个没有。
在有方法和属性的分类中，选择一个实现load方法。
运行后发现主类非懒加载，但是分类都没有加载。

两个分类都实现load方法，运行后可以发现分类加载进去了。

这里可以得出，当2个或以上的分类实现了load方法，那么分类就会进行非懒加载。
在看到attachCategories的时候，cats_count为2，那么是哪个分类没有加载进去呢？

输出来看一下哪个分类没有加载。这里看到LS和LSS加载了，LSSS也就是没有方法和属性的分类没有加载，说明了系统做了优化，当分类什么都没有的时候，就不会被加载浪费性能。

在看到load_images里面，发现走的是prepare_load_methods而不是正常的loadAllCategories方法。prepare_load_methods也就是迫使主类实现的地方，

看到里面的prepare_load_methods的实现，发现确实让主类进行了非懒加载，也就是让主类被迫营业了。

4.class_ro_t

在llvm看一下class_ro_t。

看到这里有个read，查找一下read。看到read里面进行了地址的处理，然后获得了extractor，然后进行了各个属性进行了赋值。

5.类扩展

分类：categoty

• 专门用来给类添加新方法。
• 不能给类添加成员属性，添加了成员变量也无法取到，但是可以通过runtime给分类添加属性，即属性关联，重写setter、getter方法。
• 分类中用@property定义变量，只会生成变量的getter，setter方法的声明，不能生成方法实现和带下划线的成员变量。

扩展：extension

• 特殊的分类，也叫做匿名分类。
• 可以给类添加成员属性，但是是私有变量。
• 可以给类添加方法，也是私有方法。

这就是扩展，其必须定义在@interface 和 @implementation 之间。

clang 一下 main.m 后打开。发现拓展的方法以及属性已经存在了


那么类扩展是否会和分类那样有一个自己的结构体呢？找了一圈发现没有。分类会影响到类的加载，那么拓展会吗？
为LGPerson添加一个类扩展并添加方法，然后在LGPerson中添加方法的实现。LGPerson实现load方法，在realizeClassWithoutSwift打下断点然后运行。
运行后在realizeClassWithoutSwift输出ro的方法列表然后观察，发现类扩展已经被加载进去了。也就是说，在类加载的时候，类扩展作为类的一部分已经加载进去了。

6.关联对象

关联对象的底层原理的实现，主要分为两部分：

• 通过objc_setAssociatedObject设值流程
• 通过objc_getAssociatedObject取值流程

在分类LGA中重写属性cate_namet、cate_age的set、get方法，通过runtime的属性关联方法也就是objc_setAssociatedObject和objc_getAssociatedObject实现。

关联对象设值流程

看objc_setAssociatedObject的具体实现。这种设计模式属于是接口模式，这种模式下对外的接口不变，也就是外部调用永远是调用objc_setAssociatedObject，内部的逻辑变化不影响外部的调用。

然后来到_object_set_associative_reference里面。看到这里有四个参数。

• objc:要关联的对象，即给谁添加关联属性
• key:标识符，方便下次查找
• value:要存的值
• policy: 关联策略

往下看，看到了对object 进行了处理。

点进去查看disguise方法，对ptr进行了处理，也就是参数的处理，所以这里就是对object包装了一下，包装成统一的数据结构。

在往下是ObjcAssociation association{policy, value}。

这里的const void *也就是属性的名字，比如说cate_name，cate_age，这里是键值匹配。而在AssociationsHashMap中，不同对象也对应不同的AssociationsMap，所以就是双层HashMap结构。

运行一下程序，来到_object_set_associative_reference里面。

输出一下确实是我们设的值。

其中，AssociationsManager manager 是一个构造函数。模仿着写一个以便更好的理解。

运行后发现输出了 KC 来了 和大师班 NB 。

所以AssociationsManager manager相当于调用了 Ass ociationsManager() 和~AssociationsManager() 。

在看到AssociationsHashMap其实是获取_mapStorage，而_mapStorage是静态变量，所以AssociationsHashMap这张表是单例，是唯一的。

回到_object_set_associative_reference往下走,输出associations，发现里面还没有值。

再输出refs_result，看到second为true，那么就会把 isFirstAssociation 设为 true，看到注释也写着 it’s the first association we make，也就是当第一次关联的时候会把 isFirstAssociation设为true。

refs_result是从associations.try_emplace(disguised, ObjectAssociationMap{})来的，看一下try_emplace方法。看到这里会创建新的桶子，这里的key是LGPerson 的地址。

首先会进入LookupBucketFor去查找是有已经有了桶子，看到两个实现，因为在try_emplace中是BucketT没有 const，所以走的是下面的实现。下面的实现会调用上面的实现。

看上面的实现这里是得到了哈希的下标。

往下就开始死循环找bucket，没找到就在哈希。

当第一次进来的时候，LookupBucketFor(Key, TheBucket)是找不到的，所以走到了下面。这里就插入一个空的桶子进去，并且还进行了3/4扩容2倍的操作。

然后就得到了 TheBucket

_object_set_associative_reference往下走，又进入了一次try_emplace。

进去后发现LookupBucketFor(Key, TheBucket)还是没有进去，这是因为
这时候bucket里面还没有东西插进去，如果是空的桶子，LookupBucketFor也会返回false。

这里的又会走到InsertIntoBucket，然后在InsertIntoBucket里面将值插入到first里面

在_object_set_associative_reference中输出result，发现first中有了值。

而first里面的ptr则是我们存进去的bucket。

而当传一个空的值的话，那么就会把这个桶子清除。

关联对象: 设值流程总结

1: 创建一个 AssociationsManager 管理类
2: 获取唯一的全局静态哈希Map
3: 判断是否插入的关联值是否存在:
3.1: 存在走第4步
3.2: 不存在就走 : 关联对象插入空流程
4: 创建一个空的 ObjectAssociationMap 去取查询的键值对
5: 如果发现没有这个 key 就插入一个 空的 BucketT进去 返回
6: 标记对象存在关联对象
7: 用当前 修饰策略 和 值 组成了一个 ObjcAssociation 替换原来 BucketT 中的空
8: 标记一下 ObjectAssociationMap 的第一次为 false

关联对象插入空流程总结

1: 根据 DisguisedPtr 找到 AssociationsHashMap 中的 iterator 迭代查询器
2: 清理迭代器
3: 其实如果插入空置 相当于清除

关联对象流程图。

图片来自链接: Style_月月.