关联对象源码解析

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3 分钟

关联对象源码解析

2021-08-01

2026-10-12

iOS

底层知识梳理

前言#

为分类添加关联对象是我们比较常用的，但是你真的了解关联对象么？

本文基于 objc4-818.2 源码

一、关联对象#

由于分类的属性不会生产相关的成员变量，所以我们需要自己实现 set/get 方法。如下：

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@property (nonatomic, copy) NSString *cateName;
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// .m
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- (void)setCateName:(NSString *)cateName {
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    objc_setAssociatedObject(self, "cateName", cateName, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
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}
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- (NSString *)cateName {
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    return  objc_getAssociatedObject(self, "cateName");
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}

那么，objc_setAssociatedObject 和 objc_getAssociatedObject，究竟做了什么呢？

二、 objc_setAssociatedObject#

objc_setAssociatedObject

实际调用了 _object_set_associative_reference

_object_set_associative_reference

2.1 AssociationsHashMap#

AssociationsHashMap

通过断点我们发现了一个 AssociationsHashMap。

AssociationsManager

可以看出它是一个 全局静态 的 Storage 类型的 HashMap。用来保存运行时所有的关联对象的关联关系。

2.2 try_emplace#

如果表中没有的话，就将键值对插入表中。

Inserts key,value pair into the map if the key isn’t already in the map. The value is constructed in-place if the key is not in the map, otherwise it is not moved.

try_emplace

一次 set 两次调用了 try_emplace#

通过代码可以看出，一次set关联值，会调用两次 try_emplace。

try_emplace

auto refs_result = associations.try_emplace(disguised, ObjectAssociationMap{});
- 只用来检查是否存在关联对象的 key ObjectAssociationMap{} 是个空的不做处理
auto result = refs.try_emplace(key, std::move(association));
- 这里才是真的设置 value

触发set#

通过调用 LookupBucketFor 查找表中是否已经存在了对应的关联对象。

第一次调用set方法

第一次调用set方法

第二次调用set方法

第二次调用set方法

2.3 LookupBucketFor#

和查找方法缓存的算法基本一致。

2.4 InsertIntoBucket#

插入表中

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template <typename KeyArg, typename... ValueArgs>
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BucketT *InsertIntoBucket(BucketT *TheBucket, KeyArg &&Key,
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                        ValueArgs &&... Values) {
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TheBucket = InsertIntoBucketImpl(Key, Key, TheBucket);
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// first 就是 key
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TheBucket->getFirst() = std::forward<KeyArg>(Key);
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// second 是Value
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::new (&TheBucket->getSecond()) ValueT(std::forward<ValueArgs>(Values)...);
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return TheBucket;
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}

三、关联对象释放#

思考：在对象 dealloc 的时候，会自动清理管理那对象么？

3.1 dealloc#

我们从 dealloc 开始找：

dealloc
- _objc_rootDealloc
  - rootDealloc
    - 如果有关联对象
    - object_dispose
      - objc_destructInstance
        
        _object_remove_assocations
        
        来释放关联对象

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void
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_object_remove_assocations(id object, bool deallocating)
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{
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    ObjectAssociationMap refs{};
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    {
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        AssociationsManager manager;
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        AssociationsHashMap &associations(manager.get());
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        AssociationsHashMap::iterator i = associations.find((objc_object *)object);
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        if (i != associations.end()) {
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            refs.swap(i->second);
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            // If we are not deallocating, then SYSTEM_OBJECT associations are preserved.
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            bool didReInsert = false;
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            if (!deallocating) {
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                for (auto &ref: refs) {
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                    if (ref.second.policy() & OBJC_ASSOCIATION_SYSTEM_OBJECT) {
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                        i->second.insert(ref);
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                        didReInsert = true;
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                    }
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                }
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            }
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            if (!didReInsert)
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                associations.erase(i);
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        }
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    }
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    // Associations to be released after the normal ones.
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    SmallVector<ObjcAssociation *, 4> laterRefs;
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    // release everything (outside of the lock).
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    for (auto &i: refs) {
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        if (i.second.policy() & OBJC_ASSOCIATION_SYSTEM_OBJECT) {
34
            // If we are not deallocating, then RELEASE_LATER associations don't get released.
35
            if (deallocating)
36
                laterRefs.append(&i.second);
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        } else {
38
            i.second.releaseHeldValue();
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        }
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    }
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    for (auto *later: laterRefs) {
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        later->releaseHeldValue();
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    }
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}