iOS 分类(category)、扩展(Extension)

一、简介

Categories： 当原有类的方法不够用时，category可在现有类的基础上添加新的方法（即使在你不知道一个类的源码情况下，也可以向这个类添加扩展的方法）；但是，Categories只能添加方法，不能添加实例变量。

优势:

(1)类别能够保证你的实现类和其他的文件区分开，即”可以将类的实现分散到不同的文件里” —– “进行模块化设计”

(2)利用类别来调用私有方法

Extension： iOS中的extension就是匿名的分类，只有头文件没有实现文件，扩展的方法只能在原类中实现。扩展可以添加新的实例变量。例如你扩展NSString,那么你只能在NSString的.m实现（这是不可能的），所以尽量少用扩展。用分类就可以了。

二、实例

Person.h

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Person : NSObject
- (void)run;
@end

Person.m

#import "Person.h"
@implementation Person
- (void)run{
NSLog(@"本类run。。。");
}
@end

（1）下面是使用category，给Person增加一个玩的方法

Person+PlayGame.h

#import "Person.h"
@interface Person (PlayGame)
- (void)playLol;
- (void)run;
@end

Person+PlayGame.m

#import "Person+PlayGame.h"

@implementation Person (PlayGame)
- (void)playLol{
NSLog(@"此人在玩游戏。。。");
}
- (void)run{
NSLog(@"playgame run...");
}
@end

（2）使用类扩展

Person.h

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Person : NSObject
- (void)run;
@end

Person_work.h

#import "Person.h"

@interface Person ()
{
int _height;
}
- (void)run;
- (void)work;
@end

扩展的方法实现在原类的实现文件中，即Person.m

#import "Person.h"
#import "Person_work.h"
@interface Person()

{
int _age;
}
- (void)run;
@end

@implementation Person
- (void)work{
NSLog(@"%d",_age);
NSLog(@"working。。。");
NSLog(@"height is :%d",_height);
}
- (void)run{
NSLog(@"running ....");
NSLog(@"%d",_age);
}
- (void)testRun{
[self run];
NSLog(@"height is :%d",_height);
}
@end

Categories只能添加方法，不能添加实例变量的讨论

类别中只能添加方法，不能添加实例变量。我们经常看见在类别中这样写：@property (nonatomic, assign) CGFloat x;在这种情况下是不会自动生成实例变量的。这里添加的属性，其实是添加的setter和getter方法。

在Objective-C提供的runtime函数中，确实有一个class_addIvar()函数用于给类添加成员变量，但是文档中特别说明：

This function may only be called after objc_allocateClassPair and before objc_registerClassPair. Adding an instance variable to an existing class is not supported.

意思是说，这个函数只能在“构建一个类的过程中”调用。一旦完成类定义，就不能再添加成员变量了。经过编译的类在程序启动后就runtime加载，没有机会调用addIvar。程序在运行时动态构建的类需要在调用 objc_allocateClassPair 之后，objc_registerClassPair之前才可以被使用，同样没有机会再添加成员变量。那为什么可以在类别中添加方法和属性呢？

因为方法和属性并不“属于”类实例，而成员变量“属于”类实例。我们所说的“类实例”概念，指的是一块内存区域，包含了isa指针和所有的成员变量。所以假如允许动态修改类成员变量布局，已经创建出的类实例就不符合类定义了，变成了无效对象。但方法定义是在objc_class中管理的，不管如何增删类方法，都不影响类实例的内存布局，已经创建出的类实例仍然可正常使用。

在类别中添加实例变量

那我偏偏想要在类别中添加实例变量该怎么办呢？这时候就要用到runtime了，不要忘记了Objective-C是动态语言。一种常见的办法是通过runtime.h中objc_getAssociatedObject / objc_setAssociatedObject来访问和生成关联对象。这两个方法可以让一个对象和另一个对象关联，就是说一个对象可以保持对另一个对象的引用，并获取那个对象。

//NSObject+IndieBandName.h
@interface NSObject (IndieBandName)
@property (nonatomic, strong) NSString *indieBandName;
@end
//上面是头文件声明，下面的实现的.m文件：

// NSObject+IndieBandName.m
#import "NSObject+Extension.h"
#import <objc/runtime.h>
static const void *IndieBandNameKey = &IndieBandNameKey;
@implementation NSObject (IndieBandName)
@dynamic indieBandName;
- (NSString *)indieBandName {
return objc_getAssociatedObject(self, IndieBandNameKey);
}
- (void)setIndieBandName:(NSString *)indieBandName {
objc_setAssociatedObject(self, IndieBandNameKey, indieBandName, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
@end

通过runtime的两种方法就可以为类别添加一个实例变量了。

美团技术团的一篇博文：http://tech.meituan.com/DiveIntoCategory.html

Categories官方文档

Categories Add Methods to Existing Classes

如果你需要向现有的类中添加一个方法，最简单的方式是使用Category

［1］Category

1.语法

使用@interface声明一个category，不需要指明任何继承，但需要在括号中指明category的名字。

例如：

@interface ClassName (CategoryName)

@end

注意：（1）你可以为任何一个类声明一个分类，即使你没有原始实现的源代码。你在类别中声明的任何方法对于原始类的所有实例都可以使用

（2）Once you’ve declared a category and implemented the methods, you can use those methods from any instance of the class, as if they were part of the original class interface

例子：一个XYZPerson类，有一个人的first name、 last name。你需要频繁地显示他们。为了不用每次写代码获得first name、 last name。你可以为XYZPerson类增加一个分类。一个分类通常被声明在一个单独的.h文件中，而实现在另外的源代码文件中。在XYZPerson中，你在.h文件中声明的分类叫做XYZPerson＋XYZPersonNameDisplayAdditions.h。（使用分类时需要导入分类的头文件）

头文件

`#import “XYZPerson.h”

@interface XYZPerson (XYZPersonNameDisplayAdditions)

(NSString *)lastNameFirstNameString;

@end

//例子中XYZPersonNameDisplayAdditions分类定义了一个返回需要的字符串的额外的方法。

实现：

#import “XYZPerson+XYZPersonNameDisplayAdditions.h”

@implementation XYZPerson (XYZPersonNameDisplayAdditions)

(NSString *)lastNameFirstNameString {

return [NSString stringWithFormat:@”%@, %@”, self.lastName, self.firstName];

}

@end`

2.category使用

（1）use categories to split(分离)the implementation of a complex class across multiple source code files.

（2）to provide different implementations for the category methods, depending on whether you were writing an app for OS X or iOS.

3.限制

在分类中不能声明额外的实例变量

［2］扩展

Class Extensions Extend the Internal Implementation

1.介绍： A class extension bears some similarity to a category, but it can only be added to a class for which you have the source code at compile time (the class is compiled at the same time as the class extension). The methods declared by a class extension are implemented in the @implementation block for the original class so you can’t, for example, declare a class extension on a framework class, such as a Cocoa or Cocoa Touch class like NSString.

头文件

例1:@interface ClassName ()

@end

//因为括号中没有名字，所以extension进程称为匿名分类

例2:类扩展能增加自己的属性和实例

@interface XYZPerson ()

@property NSObject *extraProperty;

@end

2.使用使用类扩展去隐藏私有信息

例如XYZPerson中可能有一个uniqueIdentifier的属性，用来记录社保号的信息，给一个人分配一个社保号可能需要大量的工作，因此XYZPerson需要又一个readonly属性。而且提供一些方法。

@interface XYZPerson : NSObject

…

@property (readonly) NSString *uniqueIdentifier;

(void)assignUniqueIdentifier;

@end

//这意味着uniqueIdentifier是不能改变的，如果一个人没有社保号，就调用- (void)assignUniqueIdentifier方法来获得。

为了XYZPerson类能内部的改变这个属性，它需要在类扩展中重新定义这个属性，即在implementation文件上方

@interface XYZPerson ()

@property (readwrite) NSString *uniqueIdentifier;

@end

@implementation XYZPerson

…

@end