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OC runtime學習筆記之關(guān)聯(lián)對象

 更新時間:2018年09月23日 11:04:52   作者:xiaoyouPrince  
這篇文章主要介紹了OC runtime學習筆記之關(guān)聯(lián)對象的相關(guān)資料,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

前言

Objective-C 不能動態(tài)的添加一些屬性到對象上,和其他的一些原生支持這點的語言不一樣。所以之前你都不得不努力為未來要增加的變量預留好空間。在 Mac OS X 10.6 中,Objective-C 的 Runtime 已經(jīng)原生的支持這個功能了。

OC runtime 中關(guān)聯(lián)對象的方法相信大家都使用過,但是其原理和內(nèi)部實現(xiàn)就很多人不知道。這篇文章就來講解一下 OC runtime 之關(guān)聯(lián)對象,下面直接步入正題。

runtime 關(guān)聯(lián)對象原理

runtime 中提供的 API 如下:

/// 對象關(guān)聯(lián)策略
typedef OBJC_ENUM(uintptr_t, objc_AssociationPolicy) {
 OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0,  /**< 關(guān)聯(lián)一個弱引用 */
 OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1, /**< 指定關(guān)聯(lián)一個強引用. 非原子性. */
 OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3, /**< 指定關(guān)聯(lián)一個拷貝引用. 非原子性. */
 OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401, /**< 指定關(guān)聯(lián)一個強引用.原子性. */
 OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403  /**< 指定關(guān)聯(lián)一個拷貝引用.原子性. */
};

/** 
 * 用給定的 key 和關(guān)聯(lián)策略 policy 為指定的 object 設(shè)置關(guān)聯(lián)關(guān)系
 */
void objc_setAssociatedObject(id object, const void * key, id value, objc_AssociationPolicy policy);

/** 
 * 通過給定的 object 和 key 拿到關(guān)聯(lián)的對象
 */
id objc_getAssociatedObject(id object, const void * key);

/** 
 * 移除給定 object 所有關(guān)聯(lián)的關(guān)系
 */
void objc_removeAssociatedObjects(id object);

runtime 的 API 很簡單,實際上工作中使用 runtime 的關(guān)聯(lián)對象也很方便,如下:

static const void * _Nonnull titleKey = @"titleKey";

- (void)setTitle:(NSString *)title
{
 objc_setAssociatedObject(self, titleKey, key, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);
}

- (NSString *)title
{
 return objc_getAssociatedObject(self, titleKey);
}

如此簡單強大的功能,如果想要觀察系統(tǒng)的實現(xiàn),可以找關(guān)聯(lián)對象的源碼,我們可以從objc 源碼中拿到,

從源碼中,可以找到以上三個 API 的實現(xiàn)如下:

以 objc_setAssociatedObject 方法為例,方法內(nèi)部調(diào)用的一個內(nèi)部方法,參數(shù)同上,進入內(nèi)部方法

/// 方法為我加過注釋的代碼。
void _object_set_associative_reference(id object, void *key, id value, uintptr_t policy) {
 
 // 取原來的綁定關(guān)系,新綁定關(guān)系原來關(guān)系為空
 ObjcAssociation old_association(0, nil);
 // 驗證參數(shù)
 id new_value = value ? acquireValue(value, policy) : nil;
 {
 // 內(nèi)部綁定關(guān)系管理器.內(nèi)部管理一個全局 AssociationsHashMap
 AssociationsManager manager;
 // 管理器中的綁定關(guān)系Map
 AssociationsHashMap &associations(manager.associations());
 // 生成偽裝地址。處理參數(shù) object 地址
 disguised_ptr_t disguised_object = DISGUISE(object);
 if (new_value) {
  // 打破原來存在的綁定關(guān)系
  AssociationsHashMap::iterator i = associations.find(disguised_object); // 以偽裝地址為key 在AssociationsHashMap找objc 對應的二級 Map
  if (i != associations.end()) {
  // 二級Map存在。并取二級map: ObjectAssociationMap
  ObjectAssociationMap *refs = i->second;
  // 同樣的方法找到 ObjectAssociationMap 中綁定關(guān)系
  ObjectAssociationMap::iterator j = refs->find(key); // 通過key 在ObjectAssociationMap 中找ObjcAssociation
  if (j != refs->end()) {
   // 找到原來 ObjcAssociation 關(guān)系,直接賦值old_association
   old_association = j->second;
   j->second = ObjcAssociation(policy, new_value);
  } else {
   // 不存在 -> 重新創(chuàng)建一次
   (*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);
  }
  } else {
  // 不存在二級Map 就直接從新創(chuàng)建
  ObjectAssociationMap *refs = new ObjectAssociationMap;
  associations[disguised_object] = refs;
  (*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);
  object->setHasAssociatedObjects();
  }
 } else {
  // 未傳 value ,直接設(shè)置關(guān)聯(lián)關(guān)系為nil。移除原來的綁定關(guān)系
  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;
   refs->erase(j);
  }
  }
 }
 }
 // 釋放 old value.
 if (old_association.hasValue()) ReleaseValue()(old_association);
}

從源碼中可以看到維護對象關(guān)聯(lián)的對象主要有四個

AssociationsManager  // 維護關(guān)聯(lián)關(guān)系的全局管理者 ---> 保存AssociationsHashMap
AssociationsHashMap  // 保存關(guān)聯(lián)關(guān)系的HashMap ---> 保存對象對應的關(guān)聯(lián)關(guān)系的Map
ObjectAssociationMap // 對象關(guān)聯(lián)關(guān)系的Map,二級Map
ObjcAssociation      // 關(guān)聯(lián)關(guān)系

它們的關(guān)系用圖像表示如下:

runtime

相當于從我們的對象外部重新創(chuàng)建并管理了一套對象關(guān)聯(lián)機制,通過雙層 hashMap 來維護對象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。其中 AssociationsHashMap(外層Map)是存放在 AssociationsManager 中的全局靜態(tài) map。通過要關(guān)聯(lián)對象的內(nèi)存地址處理得到和對象唯一綁定的 key 在 map 中保存和對象相關(guān)的ObjectAssociationMap,此 map 又維護一個一個的 ObjcAssociation (關(guān)聯(lián)策略和值)。

以上以 objc_setAssociatedObject 為例講解了關(guān)聯(lián)對象的原理,objc_getAssociatedObject和objc_removeAssociatedObjects 原理也是一樣。

思維拓展

runtime 中對象關(guān)聯(lián)的原理如上,學習了蘋果源碼中的思想??梢园l(fā)現(xiàn)工作中很多類似的數(shù)據(jù)存儲恰好能借鑒一下。

恰好下午研究 runtime 對象關(guān)聯(lián)原理的時候,朋友問我一個多用戶系統(tǒng)的實現(xiàn)邏輯。

大意是:

  • 用戶通過手機號登錄后會在內(nèi)存中生成用戶信息表,表中可以保存用戶的諸如:個人基本信息、聯(lián)系人信息、錢包信息……
  • 用戶退出登錄后,信息不會丟失。
  • 其他用戶登錄后,會同樣創(chuàng)建對應的用戶信息表,并保存
  • 之前用戶登錄后,依然能查看之前自己的用戶信息

看到這個問題,我直接感覺 runtime 中對象關(guān)聯(lián)的實現(xiàn)恰好就是這個問題的極好實現(xiàn)。

通過用戶登錄id為 key 創(chuàng)建用戶信息Map。確定每個用戶id對應唯一一個用戶信息表,用戶信息表中想保存什么信息就自定義啦。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,如果有疑問大家可以留言交流,謝謝大家對腳本之家的支持。

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