面试题答案
一键面试Objective-C类别（Category）实现原理及runtime层面工作机制
- 实现原理
- Category是在运行时（runtime）将新的方法、属性、协议等添加到已有的类中。它通过运行时的动态加载机制，在运行时将Category的信息合并到类的分发表（method list）等相关数据结构中。
- 一个Category主要由
category_t结构体表示，其包含了指向类的指针、Category的名称、实例方法列表、类方法列表、属性列表和协议列表等信息。 - 在编译时，Category会生成对应的目标文件（.o），在链接阶段，这些目标文件会被链接到可执行文件中。运行时，runtime会根据加载的类，将相关的Category信息合并到类的数据结构中。
- runtime层面工作机制
- 当程序启动，runtime会加载类和其相关的Category。runtime首先会处理类的加载，然后遍历该类所有相关的Category。
- 对于Category中的实例方法，runtime会将其添加到类的实例方法列表中。在查找方法时，runtime会优先在Category添加的方法列表中查找，如果找到了就直接调用，这也是Category方法可以覆盖类原有方法的原因（因为先查找到Category的方法）。
- 对于类方法，runtime会将Category中的类方法添加到元类（meta - class）的方法列表中。同样，在查找类方法时，会先在元类的方法列表中查找，优先查找Category添加的类方法。
与Class Extension对比
- Class Extension特点
- 定义位置：Class Extension（类扩展）通常定义在.m文件中，且必须与类的实现关联。它本质上是类的一部分，只是对类的接口进行了补充。
- 方法和属性：可以添加实例变量（但在运行时通过关联对象实现，不能直接访问）、实例方法和属性。与Category不同，Class Extension中声明的方法必须在类的实现中实现。
- 作用域：其作用域只在定义的.m文件内有效，对外不可见。
- Category特点
- 定义位置：可以在任何地方定义，只要在类被定义之后即可，并且可以有多个Category定义在不同的文件中。
- 方法和属性：主要用于添加方法，虽然可以通过关联对象添加属性，但不能直接声明实例变量。
- 作用域：全局可见，只要导入包含Category定义的头文件，就可以使用Category中的方法。
- 优缺点及适用场景
- Class Extension优点：对类的内部实现进行扩展，增加的方法和属性对外部不可见，保证了类的接口整洁，适用于类内部的私有方法和属性扩展。例如，在一个复杂的ViewController类中，使用Class Extension添加一些只在本类内部使用的私有方法，方便代码组织。
- Class Extension缺点：增加的方法必须在类的实现中实现，灵活性相对较差。
- Category优点：可以在不修改类的源代码的情况下，为类添加新方法，提高了代码的复用性和可维护性。比如为系统类（如NSString）添加自定义的扩展方法。
- Category缺点：如果多个Category添加了同名方法，调用顺序依赖于编译和链接顺序，可能导致难以预料的行为。且不能直接声明实例变量。
与Protocol对比
- Protocol特点
- 定义：Protocol是一种特殊的接口，它只定义方法列表，不包含方法的实现。任何类都可以遵循一个或多个Protocol，并根据需要实现Protocol中定义的方法。
- 方法类型：Protocol中的方法可以分为必须实现和可选实现的方法。
- 作用：用于实现类似于多重继承的功能，使不同的类可以遵循相同的Protocol，实现特定的行为。
- Category特点
- 定义：为已有的类添加新的方法、属性等具体实现。
- 方法类型：添加的方法都有具体实现，并且会修改类的行为。
- 优缺点及适用场景
- Protocol优点：实现了一种松散的耦合关系，不同的类可以遵循同一个Protocol，实现特定的功能，提高了代码的可扩展性和复用性。例如，在一个社交应用中，不同的用户界面类可以遵循同一个“可分享”Protocol，实现分享功能。
- Protocol缺点：Protocol只定义方法接口，不提供实现，需要遵循的类自己实现，对于一些通用功能实现不够便捷。
- Category优点：可以直接为类添加具体实现，方便快捷，特别是对于一些系统类的功能扩展。
- Category缺点：只能为已有的类添加方法，不能像Protocol那样用于多个不同类的统一行为抽象。