【iOS底层实验室】关联对象的赋值与释放【Lawliet的iOS底层实验室】为分类添加关联对象是我们比较常用的，但是你

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前言

前文我们深入探索了有关分类的一切，而为分类添加关联对象是我们比较常用的，但是你真的了解关联对象么？知道它是怎么设置和释放的呢？

本文基于 objc4-818.2 源码

一、关联对象

由于分类的属性不会生产相关的成员变量，所以我们需要自己实现 set/get 方法。如下：

// .h

@property (nonatomic, copy) NSString *cateName;


// .m
- (void)setCateName:(NSString *)cateName {
    objc_setAssociatedObject(self, "cateName", cateName, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}

- (NSString *)cateName {
    return  objc_getAssociatedObject(self, "cateName");
}

那么，objc_setAssociatedObject 和 objc_getAssociatedObject，究竟做了什么呢？

二、 objc_setAssociatedObject

实际调用了 _object_set_associative_reference

2.1 AssociationsHashMap

通过断点我们发现了一个 AssociationsHashMap。

可以看出它是一个 全局静态 的 Storage 类型的 HashMap。用来保存运行时所有的关联对象的关联关系。

2.2 try_emplace

如果表中没有的话，就将键值对插入表中。

Inserts key,value pair into the map if the key isn't already in the map. The value is constructed in-place if the key is not in the map, otherwise it is not moved.

一次 set 两次调用了 try_emplace

auto refs_result = associations.try_emplace(disguised, ObjectAssociationMap{});
- 只用来检查是否存在关联对象的 key ObjectAssociationMap{} 是个空的不做处理
auto result = refs.try_emplace(key, std::move(association));
- 这里才是真的设置 value

触发set

通过调用 LookupBucketFor 查找表中是否已经存在了对应的关联对象。

第一次调用set方法

由于关联值不存在，所以走了插入流程

第二次调用set方法

关联值存在，更新

2.3 LookupBucketFor

和查找方法缓存的算法基本一致。

objc_msgSend源码及真机调试解读

2.4 InsertIntoBucket

插入表中

template <typename KeyArg, typename... ValueArgs>
BucketT *InsertIntoBucket(BucketT *TheBucket, KeyArg &&Key,
                        ValueArgs &&... Values) {
TheBucket = InsertIntoBucketImpl(Key, Key, TheBucket);

// first 就是 key
TheBucket->getFirst() = std::forward<KeyArg>(Key);

// second 是Value
::new (&TheBucket->getSecond()) ValueT(std::forward<ValueArgs>(Values)...);
return TheBucket;
}

三、关联对象释放

思考：在对象 dealloc 的时候，会自动清理管理那对象么？

3.1 dealloc

我们从 dealloc 开始找：

dealloc
- _objc_rootDealloc
  - rootDealloc
    - 如果有关联对象
    - object_dispose
      - objc_destructInstance
        
        _object_remove_assocations
        
        来释放关联对象

void
_object_remove_assocations(id object, bool deallocating)
{
    ObjectAssociationMap refs{};
    
    {
        AssociationsManager manager;
        AssociationsHashMap &associations(manager.get());
        AssociationsHashMap::iterator i = associations.find((objc_object *)object);
        if (i != associations.end()) {
            refs.swap(i->second);

            // If we are not deallocating, then SYSTEM_OBJECT associations are preserved.
            bool didReInsert = false;
            if (!deallocating) {
                for (auto &ref: refs) {
                    if (ref.second.policy() & OBJC_ASSOCIATION_SYSTEM_OBJECT) {
                        i->second.insert(ref);
                        didReInsert = true;
                    }
                }
            }
            if (!didReInsert)
                associations.erase(i);
        }
    }

    // Associations to be released after the normal ones.
    SmallVector<ObjcAssociation *, 4> laterRefs;

    // release everything (outside of the lock).
    for (auto &i: refs) {
        if (i.second.policy() & OBJC_ASSOCIATION_SYSTEM_OBJECT) {
            // If we are not deallocating, then RELEASE_LATER associations don't get released.
            if (deallocating)
                laterRefs.append(&i.second);
        } else {
            i.second.releaseHeldValue();
        }
    }
    for (auto *later: laterRefs) {
        later->releaseHeldValue();
    }
}

四、总结

关联对象实际是保存在一张全局的 HashMap 中的。并没有直接改变原本 Class 的数据结构

【iOS底层实验室】关联对象的赋值与释放