探寻 iOS Delegate：从基础到应用的优雅之旅引言在 iOS 开发中，Objective - C 语言提供了许

引言

在 iOS 开发中，Objective - C 语言提供了许多强大的特性来帮助开发者更高效地构建应用程序，其中 Category（类别，也被称为分类）就是一个非常实用且灵活的特性。它允许开发者在不修改原有类代码的情况下，为已有的类添加新的方法，极大地增强了代码的可维护性和扩展性。本文将深入探讨 iOS Category 的各个方面，包括其简介、底层原理、作用、应用场景以及优缺点。

简介

Category 是 Objective - C 语言的一种机制，用于为现有的类添加新的方法，而无需创建子类或修改原始类的代码。其语法结构相对简单，主要由接口部分和实现部分组成

使用方式

接口部分

@interface ExistingClass (CategoryName)
- (void)newMethod;
@end

实现部分

@implementation ExistingClass (CategoryName)
- (void)newMethod {
    // 方法实现代码
}
@end

在上述代码中，ExistingClass 是已有的类名，CategoryName 是为这个类别取的名称，newMethod 是我们为该类添加的新方法

category_t 结构体

struct _category_t {
    const char *name;                            // 类名
    classref_t cls;
    struct method_list_t *instanceMethods;       // 对象方法列表
    struct method_list_t *classMethods;          // 类方法列表
    struct protocol_list_t *protocols;           // 协议列表
    struct property_list_t *instanceProperties;  // 属性列表
    struct property_list_t *_classProperties;    // 类属性
};

根据category_t 结构体可以看出，Category 可以为类添加对象方法、类方法、协议、属性

category_t 结构体中不包含 _ivar_list_t 类型，也就是不包含成员变量结构体，说明Category 中不能添加成员变量

分类本身并不是一个真正的类，因为它并没有自己的 isa

分类结构体中存在属性列表，所以可以声明属性，但是分类只会生成该属性对应的get 和 set的声明，没有去实现该方法

`Category` 加载过程

Category 的加载是通过 Runtime 在运行时动态完成的，具体过程如下：

编译阶段

编译器会将 Category 中的方法、属性、协议等信息编译到 category_t 结构体中
每个 Category 会生成一个对应的 category_t 结构体实例

运行时加载

在程序启动时，Runtime 会调用 _objc_init 函数初始化 Objective-C 运行时环境
随后，Runtime 会调用 load_images 函数加载镜像文件（包含类、Category 等信息）
在加载过程中，Runtime 会遍历所有的 Category，并将其方法、属性、协议等信息合并到对应的类中

多个 Category 的加载顺序

如果有多个 Category 对同一个类进行扩展，它们的加载顺序取决于编译顺序

最后编译的 Category 会优先被加载，因此它的方法会插入到方法列表的前面，从而覆盖之前加载的 Category 的方法

方法合并

对于实例方法和类方法，Runtime 会将 Category 中的方法列表添加到类的方法列表中
如果 Category 中的方法与原类的方法同名，Category 的方法会覆盖原类的方法（实际上是将Category 的方法插入到方法列表的前面，因此调用时会优先找到 Category 的方法）
对于协议和属性，Runtime 会将其合并到类的协议列表和属性列表中

方法覆盖的本质：方法列表的插入顺序

当 Category 中的方法与原类的方法同名时，Runtime 会将 Category 的方法插入到方法列表的前面

在方法查找时，Runtime 会从方法列表的头部开始查找，因此会优先找到 Category 的方法，从而实现“覆盖”

应用场景

扩展现有类的功能

系统类扩展： 对于系统提供的类，如 NSString、UIImage、UIViewController等，我们可以使用分类为它们添加新的方法

对于 NSString 类，添加一个计算字符串字数（不包含空格）的方法：

@interface NSString (WordCount)
- (NSUInteger)wordCount;
@end

@implementation NSString (WordCount)
- (NSUInteger)wordCount {
    NSString *trimmedString = [self stringByTrimmingCharactersInSet:[NSCharacterSet whitespaceCharacterSet]];
    NSArray *words = [trimmedString componentsSeparatedByCharactersInSet:[NSCharacterSet whitespaceCharacterSet]];
    NSUInteger count = 0;
    for (NSString *word in words) {
        if (word.length > 0) {
            count++;
        }
    }
    return count;
}
@end

对于 UIImage 类，我们可以添加一个生成指定颜色纯色图片的方法：

@interface UIImage (ColorImage)
+ (UIImage *)imageWithColor:(UIColor *)color size:(CGSize)size;
@end

@implementation UIImage (ColorImage)
+ (UIImage *)imageWithColor:(UIColor *)color size:(CGSize)size {
    CGRect rect = CGRectMake(0, 0, size.width, size.height);
    UIGraphicsBeginImageContext(rect.size);
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGContextSetFillColorWithColor(context, [color CGColor]);
    CGContextFillRect(context, rect);
    UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();
    return image;
}
@end

自定义类扩展： 当项目中的自定义类需要新增功能时，使用分类可以避免在原类中添加大量代码，保持原类的简洁性。比如，有一个 Person 类，我们可以为其添加一个 Person + Social 分类，用于处理与社交相关的功能，如分享信息等。

代码组织与模块化

在大型项目中，一个类可能会有很多方法，这些方法可能涉及不同的功能模块。使用分类可以将这些方法按照功能进行分组，使代码结构更加清晰，便于维护和管理。

例如，对于一个 AppDelegate 子类，我们可以创建以下几个分类

AppDelegate+Root: 用于处理 App 根视图控制器的设置和管理。比如在应用启动时设置初始的根视图控制器，或者在某些特定条件下切换根视图控制器

AppDelegate+IMSDK: IMSDK 一般指即时通讯软件开发工具包，这个分类用于集成和管理即时通讯功能。包括初始化 IMSDK、处理用户登录登出、消息接收和发送等操作

AppDelegate+Network: 此分类主要处理网络相关的配置和管理，比如初始化网络请求库、设置网络监控等。例如使用 AFNetworking 进行网络请求的初始化

AppDelegate+OtherConfig: 这个分类用于存放一些其他杂项的配置，可能是一些不适合归类到前面几个分类中的设置，例如应用的推送配置、第三方统计 SDK 的初始化等。

减少继承的使用

继承是实现代码复用和扩展的一种方式，但过多的继承会导致类的层次结构变得复杂，增加代码的耦合度。在某些情况下，使用分类可以替代继承来实现功能扩展，减少类的继承层次。
例如，有多个不同类型的视图控制器都需要实现一个统一的分享功能。我们可以创建一个UIViewController+Sharing 分类，在其中实现分享方法，这样这些视图控制器就可以直接使用该分类中的分享功能，而无需通过继承一个包含分享功能的基类。

为第三方库的类添加功能

当使用第三方库时，我们可能需要为库中的类添加一些自定义的方法。由于无法直接修改第三方库的源代码，使用分类是一个很好的解决方案。
例如，在使用 AFNetworking 进行网络请求时，我们可以为 AFHTTPSessionManager 类添加一个自定义的请求方法，以满足特定的业务需求：

@interface AFHTTPSessionManager (CustomRequest)
- (void)customGETRequestWithURL:(NSString *)URL parameters:(NSDictionary *)parameters success:(void (^)(NSURLSessionDataTask *task, id responseObject))success failure:(void (^)(NSURLSessionDataTask *task, NSError *error))failure;
@end

@implementation AFHTTPSessionManager (CustomRequest)
- (void)customGETRequestWithURL:(NSString *)URL parameters:(NSDictionary *)parameters success:(void (^)(NSURLSessionDataTask *task, id responseObject))success failure:(void (^)(NSURLSessionDataTask *task, NSError *error))failure {
    // 可以在这里添加一些自定义的请求头、参数处理等逻辑
    [self GET:URL parameters:parameters progress:nil success:success failure:failure];
}
@end

协议方法的实现

当一个类需要实现某个协议的多个方法，且这些方法的功能关联性不强时，可以使用分类将不同的协议方法分组实现，提高代码的可读性。
例如，一个 ViewController 类需要实现 UITableViewDataSource 和 UITableViewDelegate 协议，我们可以分别创建 ViewController+TableViewDataSource 和 ViewController+TableViewDelegate 两个分类来实现协议方法：

@interface ViewController (TableViewDataSource) <UITableViewDataSource>
@end

@implementation ViewController (TableViewDataSource)
- (NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section {
    return 10;
}

- (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:@"Cell" forIndexPath:indexPath];
    cell.textLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"Row %ld", (long)indexPath.row];
    return cell;
}
@end

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