# category神秘消失？

kevinli
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背景：

OC中有Class和Category。Category可以认为是一个类的扩展，可以给类新增方法。 runtime初始化的时候会把Class所有的Category合并到主类中。这个阶段会有一定的性能损耗。 所有的Class和Category都会在Binary的DATA Segment中对应的__objc_classlist Section和__objc_catlist Section中。Category变多会增加一定体积包大小。 load方法是OC中比较特殊的一个方法，他是由dyld在init阶段就会通过函数指针去调用。因此，如果一个Class或者Category如果有load方法，就会在另一个__objc_nlclasslist Section和__objc_nlcatlist Section中。

Binary格式.png

__objc_classlist：存放了所有的class。 __objc_catlist：存放了所有的category。 __objc_nlclasslist：即no lazy class list，存放了所有含load方法的class。 __objc_nlcatlist：即no lazy category list，存放了所有含load方法的category。

image1).png 其中__objc_nlclasslist和__objc_nlcatlist是__objc_classlist和__objc_categorylist的子集。

起因：

笔者最近做了启动速度防劣化，在监控load的时候通过分析macho文件的符号表来统计应用中的load方法数量，可是由于部分宿主在蓝盾包中裁剪了符号，最后换成了统计macho文件的objc_nlcatlist和objc_nlclslist section来统计应用中的load方法数量。 最后发现部分category中的load方法出现在了class中，同时对应的objc_nlcatlist和objc_catlist都找不到这个category。 基于此我构建了一个Demo用于复现，现在让我们来到案发现场。 在分类中给HippyBaseListView添加了一个分类，并新增一个load方法。

image2).png 通过MachoView去查看，发现section中没有nlcatlist，只有nlclslist。也就是说没有load方法的分类。

image3).png 从红框内可以看到，nlclslist第一个就是hippyBaseListView，但是从源码可知，该类是没有load方法，Category中才有load方法。所以，应该nlcatlist中有hippyBaseListView，而不是nlclslist中有hippyBaseListView。

image4).png

image5).png 从二进制汇编来看，也是有load方法的。由此可知，是在编译的过程中，把category和class合并了，将category中的方法移到了class中。导致最后没有生成nlcatlist。

image6).png 当我给HippyBaseListView的class中加一个load，这个现象就不会出现了，此时出现了nlcatlist。

image7).png

image8).png

category为什么会消失呢？

  1. 为什么有load方法的category会被合并到class呢？
  2. 为什么当class中有load方法的时候就不会被合并呢？
  3. category是在什么时候被合并的？
  4. category合并的原因是什么呢？

相信你们也会有这几个问题，那让我们继续深挖。 我们先来探究问题3：

category是在什么时候被合并的？

目前我们可知，源码是有load和category的。但是编译后的产物却没有category只有load。那么肯定是在编译的过程中被合并了。那么到底是编译阶段还是链接阶段呢？

image9).png 我们先来看看编译的.o产物中是否含有load和category。通过编译日志找到编译产物目录。通过otool命令查看结果如下

image10).png 可以很明显看到编译产物中是含有load和category信息的，那么就是linker阶段把category合并到了class中。

category合并的原因是什么呢？

找到了合并的时机，那么接下来我们就看为什么会被合并。所幸Xcode的linker是开源的，可以在ld中找到。 通过查阅源码，我发现个可疑的函数。

image11).png 如果load方法的数量<2则跳过。否则，就把categories数组清空。

image12).png 这里是进行merge操作，merge完方法之后如果categories为空，则跳过。

image13).png

image14).png 这两个函数中可以看到，如果categories为空，则不进行merge。

image15).png 这几段代码的意思是，如果load的数量大于等于2，则不进行优化。 那么现在可以回答我们当初的问题：

  1. 为什么有load方法的category会被合并到class呢？

    a. 因为此时class没有load方法，当load的数量小于2，会被合并。

  2. 为什么当class中有load方法的时候就不会被合并呢？

    a. 因为此时category+class的load方法数量为2，不会被合并优化。

  3. category是在什么时候被合并的？

    a. 在linker的时候被合并。

  4. category合并的原因是什么呢？

    a. Apple在linker阶段做的优化，减少section，减少runtime的初始化，加快启动速度，减少包大小。

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