文章目录

前言
一般使用
- void objc_setAssociatedObject
- objc_getAssociatedObject
关联对象的实现原理
- 核心对象
- 核心对象之间的关系
- runtime源码
- - objc_setAssociatedObject
  - _object_get_associative_reference
  - _object_remove_assocations

前言

关联对象的使用一般用于给Category添加成员变量

一般使用

我们知道分类添加属性只能生成setter getter方法的声明
不能自动生成实现所以我们需要自己实现两个方法

void objc_setAssociatedObject

全称 :

void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)

参数 :

id object : 给哪个对象添加属性这里要给自己添加属性用self
const void *key : 根据key获取关联对象的属性的值只要是一个指针就好了
id value : 关联的值也就是setter方法传入的值给属性去保存
objc_AssociationPolicy policy : 保存策略

typedef OBJC_ENUM(uintptr_t, objc_AssociationPolicy) {OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0,           /**< Specifies a weak reference to the associated object. */OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1, /**< Specifies a strong reference to the associated object. *   The association is not made atomically. */OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3,   /**< Specifies that the associated object is copied. *   The association is not made atomically. */OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401,       /**< Specifies a strong reference to the associated object.*   The association is made atomically. */OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403          /**< Specifies that the associated object is copied.*   The association is made atomically. */
};

对应内存管理方案找就好了就跟平常属性添加关键字一样
关联对象需要什么样的内存管理方法就使用哪个方案

用于setter方法

@property (nonatomic, assign) int weight;

在分类中有这样一个属性
setter方法 :

- (void)setWeight:(int)weight {objc_setAssociatedObject(self, @"weight", [NSNumber numberWithInt:weight], OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
}

注意 int类型的变量需要转成NSNumber类型使用
不然会报错

[NSNumber numberWithInt:weight]

别的类型一般不需要转

objc_getAssociatedObject

全称 :

id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)

用于getter方法

- (int)weight {return [objc_getAssociatedObject(self, @"weight") intValue];
}

这里需要取出来是一个NSNumber类型所以后面加了intValue
一般不需要加
在setter方法中weight关联了一个NSNumber对象才需要加

关联对象的实现原理

核心对象

AssociationsManager
AssociationsHashMap
ObjectAssociationMap
ObjcAssociation

Map可以想象成字典都是一对一的关系

核心对象之间的关系

class AssociationsManager {// associative references: object pointer -> PtrPtrHashMap.// AssociationsManager中只有一个变量AssociationsHashMapstatic AssociationsHashMap *_map;
public:// 构造函数中加锁AssociationsManager()   { AssociationsManagerLock.lock(); }// 析构函数中释放锁~AssociationsManager()  { AssociationsManagerLock.unlock(); }// 构造函数、析构函数中加锁、释放锁的操作，保证了AssociationsManager是线程安全的AssociationsHashMap &associations() {// AssociationsHashMap 的实现可以理解成单例对象if (_map == NULL)_map = new AssociationsHashMap();return *_map;}
};

在AssociationsManager中有一个AssociationsHashMap对象相当于有一个字典
既然跟字典很像那就看看什么作为key 什么作为value呢

    class AssociationsHashMap : public unordered_map<disguised_ptr_t, ObjectAssociationMap *, DisguisedPointerHash, DisguisedPointerEqual, AssociationsHashMapAllocator> {public:void *operator new(size_t n) { return ::malloc(n); }void operator delete(void *ptr) { ::free(ptr); }};

看不懂是吧我也看不懂
大概知道AssociationsHashMap是继承自unordered_map的
看看unordered_map

源码太长了
只截取一些重点的说一下

template <class _Key, class _Tp, class _Hash = hash<_Key>, class _Pred = equal_to<_Key>,class _Alloc = allocator<pair<const _Key, _Tp> > >typedef _Key                                   key_type;typedef _Tp                                    mapped_type;typedef pair<const key_type, mapped_type>

大概意思就是以key_type和mapped_type作为key和value
如果传值的话是以前面两个参数作为key和value

那现在就明白在AssociationsHashMap中
disguised_ptr_t是key
ObjectAssociationMap *是value

所以呢AssociationsHashMap中又存放了一个ObjectAssociationMap对象

再看看ObjectAssociationMap咯

    class ObjectAssociationMap : public std::map<void *, ObjcAssociation, ObjectPointerLess, ObjectAssociationMapAllocator> {public:void *operator new(size_t n) { return ::malloc(n); }void operator delete(void *ptr) { ::free(ptr); }};

根据上面推测这次就可以知道
在ObjectAssociationMap中void *作为key ObjcAssociation作为value

所以 ObjcAssociationMap中存放的是 ObjcAssociation对象(关联对象类)

    class ObjcAssociation {uintptr_t _policy;// 值id _value;public:// 构造函数ObjcAssociation(uintptr_t policy, id value) : _policy(policy), _value(value) {}// 默认构造函数，参数分别为0和nilObjcAssociation() : _policy(0), _value(nil) {}uintptr_t policy() const { return _policy; }id value() const { return _value; }bool hasValue() { return _value != nil; }};

总结一下

AssociationsManager里面存放了一个AssociationsHashMap对象
AssociationsHashMap里面存放了ObjectAssociationMap对象
ObjectAssociationMap里面存放了ObjcAssociation对象
ObjcAssociation里面存放的就是policy跟value

runtime源码

objc_setAssociatedObject

void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy) {_object_set_associative_reference(object, (void *)key, value, policy);
}

看_object_set_associative_reference先

// 该方法完成了设置关联对象的操作
void _object_set_associative_reference(id object, void *key, id value, uintptr_t policy) {// retain the new value (if any) outside the lock.// 初始化空的ObjcAssociation(关联对象)ObjcAssociation old_association(0, nil);id new_value = value ? acquireValue(value, policy) : nil;{// 初始化一个managerAssociationsManager manager;AssociationsHashMap &associations(manager.associations());// 获取对象的DISGUISE值，作为AssociationsHashMap的keydisguised_ptr_t disguised_object = DISGUISE(object);if (new_value) {// value有值，不为nil// break any existing association.// AssociationsHashMap::iterator 类型的迭代器AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);if (i != associations.end()) {// secondary table exists// 获取到ObjectAssociationMap(key是外部传来的key，value是关联对象类ObjcAssociation)ObjectAssociationMap *refs = i->second;// ObjectAssociationMap::iterator 类型的迭代器ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key);if (j != refs->end()) {// 原来该key对应的有关联对象// 将原关联对象的值存起来，并且赋新值old_association = j->second;j->second = ObjcAssociation(policy, new_value);} else {// 无该key对应的关联对象，直接赋值即可// ObjcAssociation(policy, new_value)提供了这样的构造函数(*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);}} else {// create the new association (first time).// 执行到这里，说明该对象是第一次添加关联对象// 初始化ObjectAssociationMapObjectAssociationMap *refs = new ObjectAssociationMap;associations[disguised_object] = refs;// 赋值(*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);// 设置该对象的有关联对象，调用的是setHasAssociatedObjects()方法object->setHasAssociatedObjects();}} else {// setting the association to nil breaks the association.// value无值，也就是释放一个key对应的关联对象AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);if (i !=  associations.end()) {ObjectAssociationMap *refs = i->second;ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key);if (j != refs->end()) {old_association = j->second;// 调用erase()方法删除对应的关联对象refs->erase(j);}}}}// release the old value (outside of the lock).// 释放旧的关联对象if (old_association.hasValue()) ReleaseValue()(old_association);
}

上面我们知道了四个核心对象之间的关系
那现在需要知道(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)这四个参数都存放在哪里

id object作为了AssociationsHashMap的key

const void *key作为了AssociationMap的key

id value作为了ObjectAssociation里面的_value

objc_AssociationPolicy policy作为了ObjectAssociation里面的_policy

runtime自己维护了一个全局的AssociationsManager 里面存放了HashMap对象
HashMap通过传入的object找到了对应的AssociationMap 再通过传入的id value找到了对应的关联对象

具体的源码逻辑在上面的注释里面已经写的很清楚了

_object_get_associative_reference

id _object_get_associative_reference(id object, void *key) {id value = nil;uintptr_t policy = OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN;{AssociationsManager manager;// 获取到manager中的AssociationsHashMapAssociationsHashMap &associations(manager.associations());// 获取对象的DISGUISE值disguised_ptr_t disguised_object = DISGUISE(object);AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);if (i != associations.end()) {// 获取ObjectAssociationMapObjectAssociationMap *refs = i->second;ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key);if (j != refs->end()) {// 获取到关联对象ObjcAssociationObjcAssociation &entry = j->second;// 获取到valuevalue = entry.value();policy = entry.policy();if (policy & OBJC_ASSOCIATION_GETTER_RETAIN) {objc_retain(value);}}}}if (value && (policy & OBJC_ASSOCIATION_GETTER_AUTORELEASE)) {objc_autorelease(value);}// 返回关联对像的值return value;
}

也是差不多的

首先有一个manager 然后里面有一个HashMap
然后通过key 找到了对应的Map
再通过索引获取到关联对象
然后通过两个entry方法获取到了关联对象里面存的value跟policy
然后返回了关联对象的值value

注意
关联对象并不是存储在被关联对象本身内存中
关联对象存储在全局的统一的一个manager中

_object_remove_assocations

void _object_remove_assocations(id object) {// 声明了一个vectorvector< ObjcAssociation,ObjcAllocator<ObjcAssociation> > elements;{AssociationsManager manager;AssociationsHashMap &associations(manager.associations());// 如果map size为空，直接返回if (associations.size() == 0) return;// 获取对象的DISGUISE值disguised_ptr_t disguised_object = DISGUISE(object);AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object);if (i != associations.end()) {// copy all of the associations that need to be removed.ObjectAssociationMap *refs = i->second;for (ObjectAssociationMap::iterator j = refs->begin(), end = refs->end(); j != end; ++j) {elements.push_back(j->second);}// remove the secondary table.delete refs;associations.erase(i);}}// the calls to releaseValue() happen outside of the lock.for_each(elements.begin(), elements.end(), ReleaseValue());
}

整体逻辑就是通过传入的id object找到对应的Map
然后直接删除掉这个Map
那不就没有后面的所有的关联对象了嘛就直接移除了所有的这个id object的关联对象

如果你只希望移除其中的一个关联对象的话
那给你想移除的关联对象赋值nil就好了

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