Category和Extension這兩個概念，即便對於Java程序員，可能也會感到陌生。這是Objective C為程序員提供的兩個強大的動態機制——簡單地說，它們允許程序員為已有的對象添加新的方法，即便是在沒有該對象的源代碼的情況下。
Category准確的定義是這樣的：Category擁有一個名字，它不需要使用子類（Subclassing）機制，就允許向一個類文件中添加新的方法聲明，並且在類實現的文件中的同一個名字下定義這些方法。其語法舉例如下：
#import "ClassName.h" |
|
@interface ClassName ( CategoryName ) |
// method declarations |
@end |
不過到現在為止，Category這個名字看起來仍然讓人摸不着頭腦——Category的中文是分類和范疇的意思——即便這個動態機制很強大，跟分類有什么關系呢？
這是因為利用這個機制，程序員可以把一堆方法分門別類，分成若干組，每組方法用一個Category名字加以命名，定義在同一個文件里。這個就是為什么把這個機制叫做Category的原因。
注意Category只能用於方法，不能用於成員變量。
理解了Category，Extension就不難理解了。Extension是Category的一個特例，其名字為匿名（為空），並且新添加的方法一定要予以實現。（Category沒有這個限制）
下面這里是翻譯的objective-c-primer.pdf 中的相關資料，可以對這兩個概念有一個初步了解。
Categories and Extensions
Categories
catgory 允許你為一個已經存在的類增加方法----甚至是一個你沒有source的類。
Categories是一種強大的特性，它允許你直接擴展類的功能，而不需要使用子類的方法來擴展。
使用categories，你可以把你自己的類的實現方法分布在幾個不同的文件里。
Class extensions與此相似，但是它允許在@ implementation代碼塊額外的增加自己需要的APIs，而不是在原始類的@interface代碼塊里, extension中聲明的方法是私有的，只有主implement能調用，外部的類無法調用。
Adding Methods to Classes
你可以通過在一個帶category name的interface file中聲明它們，來為一個類增加方法，你也是可以在帶同樣category name的implementation file里定義它們。
category name表明這些方法增加到一個在別處被聲明的類里，而不是一個新類。
但是是要注意的是，你不能使用category來為一個類增加額外的實例變量。
category 增加的這些方法的會成為類類型的一部分。例如，編譯器會認為這些通過category的方式增加到NSArray類里面的方法就是NSArray實例中的一部分。
而那些通過繼承NSArray的方式，增加到NSArray子類里的方法則不會被包含在NSArray類型里。
Category methods可以做任何在類中正常定義的方法能做的事。在運行時，沒有任何區別。通過category 增加到類中的方法會被這個類的所有子類繼承，就和此類的其它方法一樣。
Category的聲明看趕來和一個interface的聲明非常相似(除了category的名字要列在類名后的括號里和沒有指明超類之外)。除非它的方法不會訪問任何類的實例變量，否則category必須import它擴展的類的文件里來，如下：
#import "ClassName.h "
@interface ClassName ( CategoryName )
//method declarations
@end
通常在實現文件里要import自己的頭文件。一個通常的命名方式是category擴展的類名+
category name。category的實現(在ClassName+CategoryName.m文件里)可能會像下面這樣：
#import "ClassName+CategoryName.h"
@implementation ClassName ( CategoryName )
//method definitions
@end
需要注意的是category不可以為要擴展的類聲明額外的實例變量；它只能包含方法。
然而，所有在類的作用域里的實例變量也在category的作用域里。前面的實例變量指的是
類里能聲明過的實例變量，@private的也不例外。
為一個類增加categories的數量是沒有限制的，但是每一個category 的名字必須要是不
相同的，而且應該聲明和定義一個不同的方法集。
How You Can Use Categories
使用categories的方式有很多：
- 擴展一個其它實施者定義的類
例如，你可以為Cocoa frameworks里的類增加方法。增加的方法會被子類繼承
而且在運行時也不會和原始的方法有任何不同。
- 作為子類的一個替代方式
不需要定義一個子類來擴展已有的類，通過category你可以直接為類添加方法。
例如，你可以為NSArray和其它的Cocoa classes添加categories.與添加子類的
方式來比，你不需要你擴展的類的源代碼。
- 把實現一個新類的方法分布在多個源文件里
例如，你可以把一個很大的類的方法分組到幾個categories里，然后把每個 category放在自己的文件里。當以這種方式使用時， categories在很多方面對開發過程都是有幫助的：
１.提供一個簡單的方式來組合相關的方法。被定義在不同的類里的
相似的方法可以被保存在同一個源文件里。
２.當一個類是由多個開發者共同定義的時候，可以簡化大類的管理。
３.為一個非常大的類的增量編譯提供方便。
４.提高常用方法的本地參考。
５.可以根據不同版本的程序配置不同的類，而無需為不同版本保持相同的源代碼。
- 可以用來聲明非正式協議
例如：@interface NSObject ( MyXMLSupport )
- initFromXMLRepresentation: (NSXMLElement *)XMLElement;
- ( NSXMLElement *)XMLRepresentation;
@end
雖然Objective-C語言目前允許使用category來通過重載繼承的類的方法或者甚至是類文件中的方法，但是這種做法是被強烈反對的。category不是子類的替代品。使用category 來重載
方法有很多重大的缺陷：
- 當category 重載一個從父類繼承過來的方法，通常可以通過super關鍵字來調用父類的實現方法。然而，如果category重載一個擴展類本身存在的方法，就沒有喚醒原始實現方法的辦法了。
- 同一個類的category不能聲明重載這個類的另一個category中聲明的方法。
這一點非常的重要，因為很多Cocoa類也是通過使用categories來實現的。
一個你試圖重載的框架中定義的方法可能本身就已經在一個category被實現了，
如果你這樣做了，很可能使用得前面的category的方法的實現失效。
- 一些category methods的存在可能會導致整個框架的行為發生變化。
例如，如果你在NSObject的一個category中重載windowWillClose:委托方法，
在你的程序里所有窗口的委托將會使用category方法來回應；所有NSWIndow
實例的行為都會改變。你為一個框架類增加的Categories可能會導致行為上很神秘
的變化和程序的崩潰。
Categories of the Root Class
Category 可以為任何的類添加方法，其中也包括root class。添加到NSObject類上的方法
對於所有與你的代碼相關聯的類都是可用的。有時候為root class添加方法是非常有用的，
但是它也是非常危險的。雖然從表面上看起來category所做出的修改可以被很好的理解，
而且影響也是有限的，但是繼承的機制使得它有了一個廣泛的作用域。你可能會對你程序
里不可見的類做出意想不到的修改；你可能會對你正在做的事會產生的結果一無所知。
甚者，當對你修改過什么一無所知的人在你的程序上工作時，他們對於他們正在做的事也
不會有一個充分的了解。
另外，當你為root class實現方法時有兩點需要記住：
- 發送消息給super是非法的(因為NSObject沒有超類)
- 類的對象可以執行root class中定義的實例方法
正常來說，類對象只能執行類方法。但是root class中定義的實例方法是一個特例。它們
定義了一個類，在運行時系統中的所有對象都繼承這個類。類對象是完全成熟的對象，它
需要共享同一個類。
這個特性意味着你為NSObject類在category定義的實例方法不僅要能被實例對象執行，
而且也要能被類對象執行。例如：在方法體中，self可能代表一個類對象，也可能是類的
一個實例。
Extensions
除了它所聲明的方法必須要在相應類的主要@implementation代碼塊被實現以外，
類的extensions就像一個匿名的categories。
一個類有一個公開聲明的API，同時有額外的方法聲明為僅由類或框架類私有使用，
這是很正常的。你可以在上面提到的一個私有的頭文件或實現文件里用一個category
(或多於一個的category)來聲明這樣的方法:
{ private方法
Objective-C中的private方法是通過category實現的，在實現文件中我們聲明一個類的category，在這里面的方法就是 private方法。類的對象是不可以進行調用的，同樣由於該方法的聲名是在類的實現文件中，所以子類也是不能重寫該方法的。
這樣是可行的，但是編譯器並不能確認所有被聲明的方法都被實現了。
http://3426724.blog.51cto.com/3416724/696723
}
例如，下面代碼里的聲明和實現在編譯器里並不會報錯，甚至setNumber: 方法沒有實現
也不會有錯：
@interface MyObject : NSObject
{
NSNumber * number;
}
- (NSNumber *)number;
@end
@interface MyObject ( Setter )
- (void)setNumber : (NSNumber *)newNumber;
@end
@implementation MyObject
- (NSNumber *)number
{
return number;
}
@end
然而，在運行時如果調用setNumber:方法，將會產生錯誤。
Class extensions允許你在本地為一個類聲明額外需要的方法，而不需要在原始類的
@interface代碼塊去添加，正如下面的例子所示：
@interface MyObject : NSObject
{
NSNumber * number;
}
- (NSNumber * )number;
@end
@interface MyObject()
- (void)setNumber: (NSNumber *)newNumber;
@end
@implementation MyObject
- (NSNumber *)number
{
return number;
}
- (void)setNumber:(NSNumber *)newNumber
{
number = newNumber;
}
@end
上面的例子中，有幾點要注意的：
- 在第二個@interface代碼塊的括號里並沒有給出名字。
- setNumber: 方法的實現出現在類的主@implementation代碼塊。
setNumber: 方法的實現必須得在類的主@implementation代碼塊里(你不能在category
里實現它)。如果不這樣，編譯器將會產生一個找不到setNumber:方法定義的警告。
看完上面的內容，應該有了一些初步的認識了，下面在具體說下應用方面例子。
Class extensions 被設計出來的目的是為了解決二個問題。
第一就是便利編譯器能更好的驗證類的私有接口，第二個目的就是解決一個微秒而粗糙的properties(另一個objective-c 2.0的特性)問題.
有關更好的驗證類的私有接口：
當實現一個類，通常在類的@implementation塊會有一個方法集。它們作用於整個@implementation塊，在其它所有方法的之前實現，這樣當有其它方法用到這些私有方法
時 ，就不會有警告出現(如果它們被實現在最下面，那么編譯器會發出警告)。
但這樣的實現方式是很粗笨的，我們可以把所有私有方法的聲明放在一個category里面，然后把這個category放在.m實現文件頂部。
就像下面這樣：
- @interface MyClass (SuperSecretInternalSauce)
- - (void) doMyPrivateThing;
- - (BOOL) canMyPrivateThingEatThis: (OtherClass *) aThing;
- @end
- @implementation MyClass
- ...
- @end
這些方法將不會在相應的@implementation MycClass (SuperSecretInternalSauce) 塊里被實現，當然它們也不是一定要被實現的。
但這樣做的結果是編譯器將不會做確保你實現了所有在category里聲明的方法的檢查，換句話說，編譯器也不會捕獲方法聲明中的拼寫錯誤。
這是因為category如果沒有相應@implementation MycClass (SuperSecretInternalSauce)實現塊，那么在objective-c里它就是一個非正式協議。
它就是一個方法聲明集，里面的方法可以有選擇的去實現，通常這種category會被聲明在這個類的了類里。
由於 class extension 有效的擴展類的主接口，那么把上面的一段聲明代碼改成下面這樣，也可以達到同樣的效果。
- @interface MyClass ()
- - (void) doMyPrivateThing;
- - (BOOL) canMyPrivateThingEatThis: (OtherClass *) aThing;
- @end
- @implementation MyClass
- ...
- @end
這樣修改之后，如果類的@implementation塊里沒有包含在extension中聲明的方法的實現，編譯器將會發出抱怨。
有關設計public readonly,private readwrite 的properties:
當我們設計屬性時，通常不會設計得太強大。為實現這個目的，可以把它聲明在一個categories里，通過特別的synthesis這個屬性，可以對它達到功能性的限制
或者完全禁止。
注意：synthesis在categories里是被禁止的，因為synthesis需要存儲，而在category里不能有效的聲明一個存儲區，允許category合成訪問類實例變量的方法是不可接受的，
這樣太脆弱也太丑陋了。
然而，為了達到內部類和框架的目的，聲明一個對公共來說是只讀，而對私有來說可以讀寫的property也是可取的。
一個額外的需求是synthesis 這樣的properties必須總是能原生而精確的synthesize setter和getter方法。特別是當聲明一個atomic的property，
開發者沒有辦法正確的手動編寫1/2的getter setter方法對；也沒法保證鎖定的資源不外露，這就是說，在這種情況下沒法保證原子性。
class extensions很優雅的解決了這個問題。
具體來說，你可以像下面這樣來聲明一個property：
- @interface MyClass : NSObject
- @property(readonly) NSView *targetView;
- @end
然后是實現文件：
- @interface MyClass()
- @property(readwrite) NSView *targetView;
- @end
- @implementation MyClass
- @synthesize targetView;
- @end
這樣一個publicly readonly、privately readwrite 的property就完成了。