关联对象

关联对象一般用来配合 Category 使用，在 Category 中声明属性时编译器只会自动生成 Getter、Setter 的接口声明，而不会自动生成成员变量和 Getter、Setter 的方法实现。所以说 Category 中不能直接添加成员变量，但是可以通过关联对象来间接实现。

相关的 API

// 设置关联对象的 API
objc_setAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key,
                         id _Nullable value, objc_AssociationPolicy policy);
                         
// 获取关联对象的 API                        
objc_getAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key);

// 移除所有关联对象的 API
objc_removeAssociatedObjects(id _Nonnull object);

// 关联策略
typedef OBJC_ENUM(uintprt_t, objc_AssociationPolicy) {
    OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0,            // assign
    OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 1,    // copy, nonatomic
    OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 3,  // retain, nonatomic
    OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401,        // retain, atomic
    OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403           // copy, atomic
}

关联对象的使用

@interface Demo (Test)
@property (nonatomic, assign) NSInteger ivar;
@end

@implementation Demo
- (void)setIvar:(NSInteger)ivar {
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(iavr), 
                             @(ivar), OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (NSInteger)ivar {
    // _cmd = @selector(ivar)
    return objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
}
@end

关联对象的底层实现

关联对象存储在一个全局的 AssociationsManager 中。

AssociationsManager：

// class AssociationsManager manages a lock / hash table singleton pair.
// Allocating an instance acquires the lock, and calling its assocations()
// method lazily allocates the hash table.

spinlock_t AssociationsManagerLock;

class AssociationsManager {
    // associative references: object pointer -> PtrPtrHashMap.
    static AssociationsHashMap *_map;
public:
    AssociationsManager()   { AssociationsManagerLock.lock(); }
    ~AssociationsManager()  { AssociationsManagerLock.unlock(); }
    
    AssociationsHashMap &associations() {
        if (_map == NULL)
            _map = new AssociationsHashMap();
        return *_map;
    }
};

<br />
AssociationsHashMap：

AssociationsHashMap *AssociationsManager::_map = NULL;

<br />
ObjectAssociationMap：

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); }
};

<br />
ObjcAssociation：

class ObjcAssociation {
    uintptr_t _policy;
    id _value;
public:
    ObjcAssociation(uintptr_t policy, id value) : _policy(policy), _value(value) {}
    ObjcAssociation() : _policy(0), _value(nil) {}

    uintptr_t policy() const { return _policy; }
    id value() const { return _value; }
        
    bool hasValue() { return _value != nil; }
};