iOS 开发中，不可避免的用到Category
1、什么是Category?分类就是对一个类的功能进行扩展,,让这个类能够适应不不同情况的需求.在一般的实际开发中,我们都会对系统的一些常用类进行扩展,比如,NSString,Button,Label等等,简单来说类别是一种为现有的类添加新方法的方式。
利用OC的动态运行时分配机制，Category提供了一种比继承更为简洁的方法来对类进行扩展，无需创建对象类的子类就能为现有的类添加新的方法，可以为任何已经存在的类添加方法，包括系统框架UIKit等。
可以把类的实现分开在不同的文件里面，这样做的好处：
可以将类的实现分散到多个不同的文件或者不同的框架中，方便代码的管理。也可以对框架提供类的扩展。（可以减少单个文件的体积，可以把不同的功能组织到不同的category里，可以由多个开发者共同完成一个类，可以按需加载想要的category）
创建对私有方法的前向引用：如果其他类中的方法未实现，在你访问其他类的私有方法时编译器报错这时使用类别，在类别中声明这些方法（不必提供方法实现），编译器就不会再产生警告
向对象添加非正式协议：创建一个NSObject的类别称为“创建一个非正式协议”，因为可以作为任何类的委托对象使用（声明私有方法）。
apple 的SDK中就大面积的使用了category这一特性。比如UIKit中的UIView。apple把不同的功能API进行了分类，这些分类包括UIViewGeometry、UIViewHierarchy、UIViewRendering等。
不过除了apple推荐的使用场景，广大开发者脑洞大开，还衍生出了category的其他几个使用场景：
模拟多继承（另外可以模拟多继承的还有protocol）
把framework的私有方法公开
2、category局限性category只能给某个已有的类扩充方法，不能扩充成员变量。
category中也可以添加属性，只不过@property只会生成setter和getter的声明，不会生成setter和getter的实现以及成员变量。
如果category中的方法和类中原有方法同名，运行时会优先调用category中的方法。也就是，category中的方法会覆盖掉类中原有的方法。所以开发中尽量保证不要让分类中的方法和原有类中的方法名相同。避免出现这种情况的解决方案是给分类的方法名统一添加前缀。比如category_。
如果多个category中存在同名的方法，运行时到底调用哪个方法由编译器决定，最后一个参与编译的方法会被调用。
如下图，给UIView添加了两个category（one 和 two），并且给这两个分类都添加了名为log的方法：
UIView+one
UIView+two
在viewController中引入这两个category的.h文件。调用log方法：
调用category方法
当编译顺序如下图所示时，调用UIView + one.m的log方法，编译顺序如下图：
打印结果为：调用分类1的方法
将UIView + one.m移动到UIView + two.m上面，调用UIView + two.m的log方法，编译顺序如下图：
打印结果为：调用分类2的方法
3、调用优先级
分类（Category->本类->父类）。
4、为什么category不能添加成员变量？Objective-C类是由Class类型来表示的，它实际上是一个指向objc_class结构体的指针。它的定义如下：
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typedef struct objc_class *Class;
objc_class结构体的定义如下：
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struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE; // 父类
const char *name OBJC2_UNAVAILABLE; // 类名
long version OBJC2_UNAVAILABLE; // 类的版本信息，默认为0
long info OBJC2_UNAVAILABLE; // 类信息，供运行期使用的一些位标识
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的实例变量大小
struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的成员变量链表
struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法定义的链表
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法缓存
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE; // 协议链表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
在上面的objc_class结构体中，ivars是objc_ivar_list（成员变量列表）指针；methodLists是指向objc_method_list指针的指针。在Runtime中，objc_class结构体大小是固定的，不可能往这个结构体中添加数据，只能修改。所以ivars指向的是一个固定区域，只能修改成员变量值，不能增加成员变量个数。methodList是一个二维数组，所以可以修改*methodLists的值来增加成员方法，虽没办法扩展methodLists指向的内存区域，却可以改变这个内存区域的值（存储的是指针）。因此，可以动态添加方法，不能添加成员变量。
5、category中能添加属性吗？Category不能添加成员变量（instance variables），那到底能不能添加属性（property）呢？
这个我们要从Category的结构体开始分析：
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typedef struct category_t {
const char *name; //类的名字
classref_t cls; //类
struct method_list_t *instanceMethods; //category中所有给类添加的实例方法的列表
struct method_list_t *classMethods; //category中所有添加的类方法的列表
struct protocol_list_t *protocols; //category实现的所有协议的列表
struct property_list_t *instanceProperties; //category中添加的所有属性
} category_t;
从Category的定义也可以看出Category的可为（可以添加实例方法，类方法，甚至可以实现协议，添加属性）和不可为（无法添加实例变量）。
但是为什么网上很多人都说Category不能添加属性呢？
实际上，Category实际上允许添加属性的，同样可以使用@property，但是不会生成_变量（带下划线的成员变量），也不会生成添加属性的getter和setter方法的实现，所以，尽管添加了属性，也无法使用点语法调用getter和setter方法（实际上，点语法是可以写的，只不过在运行时调用到这个方法时候会报方法找不到的错误）。但实际上可以使用runtime去实现Category为已有的类添加新的属性并生成getter和setter方法。
在一个分类中添加了一个属性，Xcode不会自动的为其生成一个下划线开头的成员变量及set和get方法，如果你没有手动的实现这两个方法，直接在外面通过点语法调用这个属性，肯定就直接挂了，Unrecognised selector send to instance，因为他压根就没有这两个方法，能不挂吗？所以pddsy真的在分类中声明了一个属性的时候，就要手动的去实现这个属性的set和get方法，这个时候就要用到运行时机制了，关联上去这个属性的存取过程。为什么不能为他手动添加一个下划线开头的成员变量，然后在实现存取器方法的时候对这个成员变量来存取呢？非要用到所谓的运行时吗？答案是因为：成员变量是一个类的东西，分类本身就不是一个类，分类本来就是OC里面通过运行时动态的为一个类添加的一些方法和属性等，不是一个真正的类，你怎么给他添加成员变量呢？所以必须得用到高大上的运行时了。
总结一下，其实分类中是可以为一个类添加属性的，但是一定做不到添加成员变量，不要混淆了成员变量和属性的概念。
借用一个博主的总结：其实属性是可以添加的。只是说现在Xcode自动会给属性生成成员变量让大家对这个概念有点混淆。Property是Property，Ivar是Ivar。
分类里面不能添加Ivar是因为分类本身并不是一个真正的类，它并没有自己的ISA。有兴趣可以研究一下类是怎么被创建出来的，类最开始生成了很多基本属性，比如IvarList，MethodList，分类只会将自己的method attach到主类，并不会影响到主类的IvarList。这就是为什么分类里面不能增加成员变量的原因。
根本原因是category 它是在运行期决议的。 因为在运行期即编译完成后，对象的内存布局已经确定，如果添加实例变量就会破坏类的内部布局，这对编译型语言来说是灾难性的。
使用Runtime技术中的关联对象可以为类别添加属性。
其原因是：关联对象都由AssociationsManager管理，AssociationsManager里面是由一个静态AssociationsHashMap来存储所有的关联对象的。这相当于把所有对象的关联对象都存在一个全局map里面。而map的的key是这个对象的指针地址（任意两个不同对象的指针地址一定是不同的），而这个map的value又是另外一个AssociationsHashMap，里面保存了关联对象的kv对。
如合清理关联对象？
runtime的销毁对象函数objc_destructInstance里面会判断这个对象有没有关联对象，如果有，会调用_object_remove_assocations做关联对象的清理工作。（详见Runtime的源码）
需要注意的有两点：
1)、category的方法没有“完全替换掉”原来类已经有的方法，也就是说如果category和原来类都有methodA，那么category附加完成之后，类的方法列表里会有两个methodA。
2)、category的方法被放到了新方法列表的前面，而原来类的方法被放到了新方法列表的后面，这也就是我们平常所说的category的方法会“覆盖”掉原来类的同名方法，这是因为运行时在查找方法的时候是顺着方法列表的顺序查找的，它只要一找到对应名字的方法，就会罢休，殊不知后面可能还有一样名字的方法。
3)、由于Category的实现原理，和ObjC的动态绑定有很强的关系，所以实际上类的扩展是比较占用启动时间的。尽量合并一些扩展，会对启动有一定的优化作用。不过个人认为也不能因为它占用启动时间而去逃避使用扩展，毕竟程序员的时间比CPU的时间值钱，这里只是强调要合并一些在工程、架构上没有太大意义的扩展。6、扩展（成员变量和属性的区别）
声明一个属性:
@property (nonatomic, strong) NSString *myString;
声明一个成员变量(实例变量):
@interface MyViewController:UIViewController
{
NSString *_myString;
}
@end
我们声明了一个属性,因为现在我们用的编译器已经是LLVM了，所以不再需要为属性声明实例变量了。如果LLVM 发现一个没有匹配实例变量的属性，它将为你生成以下划线开头的实例变量_myString，不需要自己手动再去写 实例变量。而且也不需要在.m文件中写@synthesize myString；也会自动为你生成setter，getter方法。
@synthesize的作用就是让编译器为你自动生成setter与getter方法。那么在.m文件中可以直接的使用_myString 实例变量，也可以通过属性self.myString.两者都是一样的,只不过后者是通过调用_myString的setter/getter方法。
@synthesize 还有一个作用，可以指定与属性对应的实例变量，例如@synthesize myString= xxxx； 那么self.myString其实是操作的实例变量xxxx，而不是_myString了。 分类中用@property定义变量，只会生成变量的getter，setter方法的声明，不能生成方法实现和带下划线 的成员变量。有没有解决方案呢？有，通过运行时建立关联引用。