OC 中 Protocol 默认实现

Swift 中的协议可以在 Extension 里面添加默认实现。这个强大的功能使用过之后就一直觉得 OC 中的协议用起来不开心了；由俭入奢易，由奢入俭难呐～ 不过没关系，其实我们可以在 OC 中实现类似的功能

从 Category 说起

Swift 中通过协议的 Extension 来添加默认实现。OC 中虽然不能直接对协议添加 Category，但是我们也可以朝着这个方向上思考。通过 Category 的原理可知：一个类的 Category 会被编译器编译，然后在 Runtime 初始化时注入到相关的类中。我们可以模拟这一个过程来实现对协议增加分类

模拟 Category 增加默认协议实现的流程：

1. 创造一个类继承并实现协议的方法和属性 –> 模拟 Category 结构体用于编译时保存信息
2. 在 Runtime 初始化时将该类中的方法和属性注入到遵守协议的类中 –> 模拟 Category 方法和属性等注入

创建协议默认实现类

先创建一个类实现默认的协议；我们有如下几个需求：

• 由于会有多个协议，需要多个类与之对应，否则协议中有相同定义的方法就会出现问题。所以类名不能重复
• 该类要有特殊的标识，以便我们在 Runtime 初始化时能将它与对应的协议联系起来
• 要能自由添加方法实现对应的协议，同时做到写起来如 Swift 般简单快捷

在 OC 中，满足上诉需求的最佳解决方案就是宏：宏是一种预处理指令，它提供了一种机制，可以用来替换源代码中的字符串；不重复的类名也可以通过宏的字符串拼接实现

#define Extension(PROTOCOL) \
interface PROTOCOL ## ProtocolDefaultClass : NSObject < PROTOCOL > {} \
@end \
@implementation PROTOCOL ## ProtocolDefaultClass

当 Extension 宏展开之后就是一个普通的类定义代码，同时还遵守了对应的协议，只需要在宏之后添加对应的方法实现即可

Runtime 注入

第二个困难点在于，如何能在 Runtime 初始化时将协议对应的类的方法注入到遵守协议的类中？

这个部分我们需要借助编译指令来实现，__attribute__((constructor)) 构造器声明可以声明一个函数在可执行文件（或 shared library）load 时被调用

__attribute__((constructor))
static void objc_protocol_default_methods_inject(void) {
    // 注入方法到遵守协议的类中
}

实现

发现了一个库（extobjc）已经实现了这个功能，不重复造轮子了 。。。。。。

来解析一下它的实现：

#define concreteprotocol(NAME) \
    /*
     * create a class used to contain all the methods used in this protocol
     */ \
    interface NAME ## _ProtocolMethodContainer : NSObject < NAME > {} \
    @end \
    \
    @implementation NAME ## _ProtocolMethodContainer \
    /*
     * when this class is loaded into the runtime, add the concrete protocol
     * into the list we have of them
     */ \
    + (void)load { \
        /*
         * passes the actual protocol as the first parameter, then this class as
         * the second
         */ \
        if (!ext_addConcreteProtocol(objc_getProtocol(metamacro_stringify(NAME)), self)) \
            fprintf(stderr, "ERROR: Could not load concrete protocol %s\n", metamacro_stringify(NAME)); \
    } \
    \
    /*
     * using the "constructor" function attribute, we can ensure that this
     * function is executed only AFTER all the Objective-C runtime setup (i.e.,
     * after all +load methods have been executed)
     */ \
    __attribute__((constructor)) \
    static void ext_ ## NAME ## _inject (void) { \
        /*
         * use this injection point to mark this concrete protocol as ready for
         * loading
         */ \
        ext_loadConcreteProtocol(objc_getProtocol(metamacro_stringify(NAME))); \
    }

在宏定义的时候创建对应的注入方法；同时在默认实现类的 + (void)load 方法中将 Protocol 以及对应的默认实现类的注入 Block 封装在起来缓存到一个全局数组中

我之前的想法是在 Runtime 初始化完成之后遍历所有的类，找到其中按照特殊规则命名的即是协议默认实现类，进一步拿到对应的协议；然后再将类中的方法同步到遵守协议的类中

• 对比两种方案，extobjc 将协议及对应注入 Block 存储在全局数组中，在处理协议继承的情况时更加方便；同时通过对全局变量加锁可以包装线程安全

__attribute__((constructor)) 声明的方法会在 Runtime 初始化完成之后调用，所以会在 +(void)load 之后执行