这篇文章主要分析Category的实现原理，load方法和initialize方法调用方式、调用时机、调用顺序、以及他们的区别，解释 Catgory 与 class Extension 有什么区别。
文章目录
- 一、Category本质
- 1、在编译时期
- 2、程序运行时
- 二、+load方法
- 三、+initialize方法
- 四、load、initialize方法的区别
- 提问
- 1、Category的实现原理
- 2、Catgory 与 class Extension 区别
- 3、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？
- 5、Category能否添加成员变量？如果可以，如何给Category添加成员变量？
接下来先来了解一下Category的加载处理过程：
一、Category本质
1、在编译时期
分类会生成一个 struct _category_t 结构体，里面存储着分类的类信息（实例方法、类方法、属性、协议）。如下：
struct _category_t {
const char *name;// 类名称
struct _class_t *cls;
const struct _method_list_t *instance_methods;// 实例方法列表
const struct _method_list_t *class_methods;// 类方法列表
const struct _protocol_list_t *protocols;// 协议泪奔
const struct _prop_list_t *properties;// 属性列表
};注意：所有分类编译生成的 _category_t 结构一致，但是各自存储的类信息（实例方法、类方法、属性、协议）不同。
2、程序运行时
1、通过Runtime加载某个类的所有Category数据
2、把所有Category的方法、属性、协议数据，合并到一个大数组中（后面参与编译的Category数据，会在数组的前面）
如下图，是程序运行后 Category 的底层结构：
struct category_t {
const char *name;
classref_t cls;
struct method_list_t *instanceMethods;
struct method_list_t *classMethods;
struct protocol_list_t *protocols;
struct property_list_t *instanceProperties;
// Fields below this point are not always present on disk.
struct property_list_t *_classProperties;
method_list_t *methodsForMeta(bool isMeta) {
if (isMeta) return classMethods;
else return instanceMethods;
}
property_list_t *propertiesForMeta(bool isMeta, struct header_info *hi);
};3、将合并后的分类数据（方法、属性、协议），插入到类原来数据的前面。
二、+load方法
1、调用方式
根据函数地址直接调用。
2、调用时机
2.1、+load方法会在runtime加载类、分类时调用
2.2、每个类、分类的+load，在程序运行过程中只调用一次。
3、调用顺序
3.1、先调用类的+load：按照编译先后顺序调用（先编译，先调用）
3.2、调用子类的+load之前会先调用父类的+load
3.3、再调用分类的+load：按照编译先后顺序调用（先编译，先调用）
三、+initialize方法
1、调用方式
通过objc_msgSend调用。
2、调用时机
+initialize方法会在类第一次接收到消息时调用
3、调用顺序
先调用父类的+initialize，再调用子类的+initialize
(先初始化父类，再初始化子类，每个类只会初始化1次)
四、load、initialize方法的区别
1、调用方式
1.1、load是根据函数地址直接调用。
1.2、initialize是通过objc_msgSend调用。
2、调用时刻
2.1、load是runtime加载类、分类的时候调用（只会调用1次）
2.2、initialize是类第一次接收到消息的时候调用，每一个类只会initialize一次（父类的initialize方法可能会被调用多次）
3、调用顺序
1、load
1.1、 先调用类的load
a) 先编译的类，优先调用load
b) 调用子类的load之前，会先调用父类的load
1.2、再调用分类的load
a) 先编译的分类，优先调用load
2、initialize
2.1、先初始化父类
2.2、再初始化子类（可能最终调用的是父类的initialize方法）
1、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）
2、如果分类实现了+initialize，就覆盖类本身的+initialize调用
提问
1、Category的实现原理
1、在编译时,首先生成统一个 struct category_t 结构体，里面存储着分类的实例方法、类方法、属性、协议。
2、程序运行时，runtime会将 Category的数据 合并到类信息中（类对象、元类对象中）
2、Catgory 与 class Extension 区别
1、class Extension 在编译的时候，数据就已经包含在类信息中。
2、Catgory 在运行时，才会将数据合并到类信息中。
3、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？
1、有load方法
2、load方法在runtime加载类、分类的时候调用
3、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
5、Category能否添加成员变量？如果可以，如何给Category添加成员变量？
1、不能直接给Category添加成员变量，但是可以间接实现Category有成员变量的效果
