柒：Category 实现原理（2）.md

柒：Category 实现原理（2）

• Category中有load方法吗？load方法是什么时候调用的？load 方法能继承吗？

答：有load方法，load方法在runtime加载类、分类的时候调用load方法可以继承，但是一般情况下不会主动去调用load方法，都是让系统自动调用

• load、initialize方法的区别什么？它们在category中的调用的顺序？以及出现继承时他们之间的调用过程？

答：查看下文「+load 和 +initialize」

• Category能否添加成员变量？如果可以，如何给Category添加成员变量？

答：不能直接给Category添加成员变量，但是可以间接使用 runtime 的objc_setAssociatedObject实现Category有成员变量的效果。

+load 和 +initialize

load原理

每个类、分类的+load，在程序运行过程中加载类调用一次。跟踪 +load 方法调用的路径。从_objc_init开始：

- objc-os.mm
	- _objc_init
- load_images
	- prepare_load_methods
	- schedule_class_load
	- add_class_to_loadable_list
	- add_category_to_loadable_list

- call_load_methods
- call_class_loads
- call_category_loads
- (*load_method)(cls, SEL_load)

// 直接自动使用 (*load_method)(cls, SEL_load) 调用  +load，而不经过消息发送机制。

调用顺序：

• 先调用类的+load

  • 按照编译先后顺序调用（先编译，先调用）
  • 调用子类的+load之前会先调用父类的+load

• 再调用分类的+load

  • 按照编译先后顺序调用（先编译，先调用）

initialize 原理

initialize 会在类第一次使用时调用。当第一次向类发送消息，objc_msgSend 的过程中，首先会寻找方法的实现地址，在lookUpImpOrForward 函数中:

IMP lookUpImpOrForward(Class cls, SEL sel, id inst, 
                       bool initialize, bool cache, bool resolver)
{
	// ...
    if (initialize && !cls->isInitialized()) {
        cls = initializeAndLeaveLocked(cls, inst, runtimeLock);
    }
    ...
}

所有未初始化过的类都会调用到void initializeNonMetaClass(Class cls)函数。 在这个函数中递归调用父类的+initialize方法：

void initializeNonMetaClass(Class cls)
{
    assert(!cls->isMetaClass());

    Class supercls;
    bool reallyInitialize = NO;

    supercls = cls->superclass;
    // 递归调用父类的 +initialize
    if (supercls  &&  !supercls->isInitialized()) {
        initializeNonMetaClass(supercls);
    }
    // ...    
    
    if (reallyInitialize) {
        // Exceptions: A +initialize call that throws an exception 
        // is deemed to be a complete and successful +initialize.
        //
        // Only __OBJC2__ adds these handlers. !__OBJC2__ has a
        // bootstrapping problem of this versus CF's call to
        // objc_exception_set_functions().
#if __OBJC2__
        @try
#endif
        {
            callInitialize(cls);  
        }
     }
    // ...
}

其中callInitialize调用类的 +initialize 方法：

void callInitialize(Class cls)
{
    ((void(*)(Class, SEL))objc_msgSend)(cls, SEL_initialize);
    asm("");
}

所以 +initialize 调用的顺序是先调用父类的+initialize，再调用子类的+initialize。

+initialize 和 +load 区别

+initialize 和 +load 的很大区别是，+initialize是通过objc_msgSend进行调用的，所以有以下特点：

• 如果子类没有实现+initialize，会调用父类的+initialize（所以父类的+initialize可能会被调用多次）
• 如果 Category 实现了+initialize，就"覆盖"类本身的+initialize调用。

如何给Category添加成员变量

添加关联对象
void objc_setAssociatedObject(id object, const void * key,
                                id value, objc_AssociationPolicy policy)

获得关联对象
id objc_getAssociatedObject(id object, const void * key)

移除所有的关联对象
void objc_removeAssociatedObjects(id object)

更多AssociatedObject原理参考：捌：AssociatedObject关联对象 原理