什么是runtime苞冯？
runtime在iOS中是“運行時”的含義羡宙，是一套用c語言寫的api,很多人會用但是也僅僅用過最最常用的幾個函數(shù)孵坚，這次徐矩，我將詳細的帶著大家探索下runtime的API滞时，這一章就說下<objc/runtime.h>這個文件里的API,并且我會把不適用于ARC和不支持64位的API剔除掉。
1.Class相關(guān)
首先滤灯，我們先看一個簡單的函數(shù):
const char * _Nonnull
class_getName(Class _Nullable cls)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
這個函數(shù)是通過傳入Class類型的cls來得到Class的名字坪稽。那我們測試下這個函數(shù)：
-(void)getName {
const char* name = class_getName([Person class]);
NSLog(@"name = %s",name);
}
其中[Person class]OC中獲得Class的方法，當然鳞骤，你也可以用runtime里面的objc_getClass等函數(shù)窒百，后面我也會講到。
運行結(jié)果:
name = Person
我們可以看到打印出來的結(jié)果就是類的名字豫尽。
上面既然用到了[Person class]篙梢，那我們就看下在runtime中[Person class]的替代函數(shù)，都是通過名字來獲得Class
Class _Nullable
objc_getClass(const char * _Nonnull name)
OBJC_AVAILABLE(10.0, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
Class _Nullable
objc_lookUpClass(const char * _Nonnull name)
OBJC_AVAILABLE(10.0, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
Class _Nonnull
objc_getRequiredClass(const char * _Nonnull name)
OBJC_AVAILABLE(10.0, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
那這三個有什么區(qū)別美旧，從結(jié)論上講渤滞，objc_getClass和objc_lookUpClass的效果是一致的，在最新的源碼里面榴嗅，這兩個方法調(diào)用的底層也是一致的妄呕，當你要找的類不存在的話，就返回nil嗽测，而objc_getRequiredClass里你要找的類不存在的話绪励，就會崩潰。下面我們來測試下唠粥，我們創(chuàng)建一個Person類疏魏。
-(void)getClass {
const char* name = "Person1";
const char* name_exist = "Person";
Class class1_exist = objc_getClass(name_exist );
NSLog(@"class1_exist = %@",class1_exist);
Class class1 = objc_getClass(name);
NSLog(@"class1 = %@",class1);
Class class2_exist = objc_lookUpClass(name_exist );
NSLog(@"class2_exist = %@",class2_exist);
Class class2 = objc_lookUpClass(name );
NSLog(@"class2 = %@",class2);
Class class3_exist = objc_getRequiredClass(name_exist );
NSLog(@"class3_exist = %@",class3_exist);
Class class3 = objc_getRequiredClass(name );
NSLog(@"class3 = %@",class3);
}
運行結(jié)果：
2019-02-21 16:58:39.173892+0800 Runtime-Demo[91840:2890084] class1_exist = Person
2019-02-21 16:58:39.173939+0800 Runtime-Demo[91840:2890084] class1 = (null)
2019-02-21 16:58:39.173951+0800 Runtime-Demo[91840:2890084] class2_exist = Person
2019-02-21 16:58:39.173960+0800 Runtime-Demo[91840:2890084] class2 = (null)
2019-02-21 16:58:39.173969+0800 Runtime-Demo[91840:2890084] class3_exist = Person
objc[91840]: link error: class 'Person1' not found.
最后也確實崩潰了，所以大家使用objc_getRequiredClass這個函數(shù)時候要慎重小心晤愧。
除了用名字獲得類對象以外大莫，還可以用實例對象來獲取：
Class _Nullable
object_getClass(id _Nullable obj)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
我們測試下：
-(void)getClassWithObjc {
Person* person = [Person new];
Class class = object_getClass(person);
NSLog(@"class = %@",class);
}
運行結(jié)果：
class = Person
完全沒問題养涮。
Class不僅可以代表類對象葵硕，也可以代表元類對象眉抬，下面這個函數(shù)就是通過名字獲取元類對象贯吓。
Class _Nullable
objc_getMetaClass(const char * _Nonnull name)
OBJC_AVAILABLE(10.0, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
如果你讀過源碼的話懈凹，你就會清楚元類對象儲存的是類方法，類對象儲存的是實例方法悄谐，在后面講到Method相關(guān)的API的時候介评，我們在具體講他們之間的區(qū)別。
講到元類對象爬舰，我們還要關(guān)注下這個函數(shù)们陆，
BOOL
class_isMetaClass(Class _Nullable cls)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
這個函數(shù)是用來判斷是否是元類對象。
-(void)isMetaClass {
const char* name = "Person";
BOOL isMetaClass1 = class_isMetaClass(objc_getMetaClass(name ));
BOOL isMetaClass2 = class_isMetaClass(objc_getClass(name));
NSLog(@"objc_getMetaClass = %d,objc_getClass = %d",isMetaClass1,isMetaClass2);
}
運行結(jié)果：
objc_getMetaClass = 1,objc_getClass = 0
我們可以看到objc_getMetaClass生成才是元類對象情屹，objc_getClass生成的只是類對象坪仇。
那么有沒有函數(shù)區(qū)分類（元類）對象和實例對象呢？當然有：
BOOL
object_isClass(id _Nullable obj)
OBJC_AVAILABLE(10.10, 8.0, 9.0, 1.0, 2.0);
這個方法只要是類對象或者元類對象都會返回YES：
-(void)isClass {
Person* person = [Person new];
BOOL isClass_objc = object_isClass(person);
BOOL isClass_class = object_isClass(objc_getClass("Person"));
BOOL isClass_metaClass = object_isClass(objc_getMetaClass("Person"));
NSLog(@"isClass_objc = %d isClass_class = %d isClass_metaClass = %d",isClass_objc,isClass_class,isClass_metaClass);
}
運行結(jié)果：
isClass_objc = 0 isClass_class = 1 isClass_metaClass = 1
當然也可以獲得父類對象垃你。
Class _Nullable
class_getSuperclass(Class _Nullable cls)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
我們新建一個繼承Person的類Student椅文，然后我們通過Student類來獲得Person類。
-(void)getSuperclass {
Class class = class_getSuperclass(objc_getClass("Student"));
NSLog(@"class = %@",class);
}
運行結(jié)果：
class = Person
Student的父類確實是Person惜颇。
我們知道OC里面可以強轉(zhuǎn)類型皆刺，當然，runtime里面也有相關(guān)方法
Class _Nullable
object_setClass(id _Nullable obj, Class _Nonnull cls)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
這個方法的意思是給一個實例對象設(shè)置新的類凌摄，返回舊的類
-(void)setClass {
Student* student = [Student new];
Class class = object_setClass(student, objc_getClass("Person"));
NSLog(@"oldClass = %@",class);
NSLog(@"newStudent = %@",student);
}
運行結(jié)果：
2019-02-21 17:38:17.388341+0800 Runtime-Demo[92493:2904857] oldClass = Student
2019-02-21 17:38:17.388413+0800 Runtime-Demo[92493:2904857] newStudent = <Person: 0x282dd8b50>
我們可以看出開始的時候student的類是Student羡蛾，用了object_setClass后就是Person類了。
runtime的動態(tài)性還可以動態(tài)新增類锨亏，下面四個函數(shù)分別表示為一個類分配內(nèi)存痴怨，注冊一個類，復制一個類器予，銷毀一個類
Class _Nullable
objc_allocateClassPair(Class _Nullable superclass, const char * _Nonnull name,
size_t extraBytes)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
創(chuàng)建一個新類浪藻，superclass是新類所繼承的類，如果為nil劣摇，superclass就默認為根類珠移，也就是NSObject，extraBytes是在類和元類對象的末尾為索引ivars分配的字節(jié)數(shù)末融。這一般是0钧惧，name是新類的名字。
void
objc_registerClassPair(Class _Nonnull cls)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
注冊類勾习，如果這個類objc_allocateClassPair好了浓瞪，就必須objc_registerClassPair才能使用。
Class _Nonnull
objc_duplicateClass(Class _Nonnull original, const char * _Nonnull name,
size_t extraBytes)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
這個方法在系統(tǒng)KVO的底層用過巧婶，系統(tǒng)不推薦我們自己用乾颁。
void
objc_disposeClassPair(Class _Nonnull cls)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
objc_disposeClassPair只能銷毀通過objc_allocateClassPair創(chuàng)建的類涂乌。
我們寫個demo來測試這些方法，objc_duplicateClass官方不建議使用英岭，那么我們就不測試這函數(shù)湾盒。
-(void)classLifeCycle {
Class class = objc_allocateClassPair(objc_getClass("Person"), "Teacher" , 0);
const char* name = class_getName(class);
Class allocateClass = objc_getClass(name);
NSLog(@"allocateClass = %@",allocateClass);
objc_registerClassPair(class);
Class registerClass = objc_getClass(name);
NSLog(@"registerClass = %@",registerClass);
objc_disposeClassPair(class);
Class disposeClass = objc_getClass(name);
NSLog(@"disposeClass = %@",disposeClass);
}
運行結(jié)果：
2019-02-22 09:37:52.705001+0800 Runtime-Demo[99587:3143177] allocateClass = (null)
2019-02-22 09:37:52.705049+0800 Runtime-Demo[99587:3143177] registerClass = Teacher
2019-02-22 09:37:52.705071+0800 Runtime-Demo[99587:3143177] disposeClass = (null)
我們可以知道如果僅僅只是objc_allocateClassPair的話，你是找不到這個類的诅妹，必須再objc_registerClassPair才可以找到罚勾，objc_disposeClassPair則是把類銷毀掉，所以再實際開發(fā)中吭狡，如果我們不再使用自建類的時候尖殃，就要及時銷毀，節(jié)省內(nèi)存划煮。
下面兩個函數(shù)是關(guān)于整個工程的類列表的函數(shù)：
Class _Nonnull * _Nullable
objc_copyClassList(unsigned int * _Nullable outCount)
OBJC_AVAILABLE(10.7, 3.1, 9.0, 1.0, 2.0);
這個函數(shù)是獲得所有注冊類的列表送丰，我們試用下：
-(void)copyClassList {
unsigned int outCount;
Class *classes = objc_copyClassList(&outCount);
NSLog(@"outCount = %d",outCount);
for (int i = 0; i < outCount; i++) {
NSLog(@"%s", class_getName(classes[i]));
}
free(classes);
}
運行結(jié)果：
2019-02-22 09:52:12.218871+0800 Runtime-Demo[99840:3149922] outCount = 15765
2019-02-22 09:52:12.218939+0800 Runtime-Demo[99840:3149922] _CNZombie_
2019-02-22 09:52:12.218953+0800 Runtime-Demo[99840:3149922] JSExport
2019-02-22 09:52:12.218963+0800 Runtime-Demo[99840:3149922] NSLeafProxy
......
......
我們看到注冊的類有15765個。
objc_getClassList也是獲取注冊類的方法.
int
objc_getClassList(Class _Nonnull * _Nullable buffer, int bufferCount)
OBJC_AVAILABLE(10.0, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
第一個參數(shù)buffer已分配好內(nèi)存空間的數(shù)組指針弛秋，bufferCount是數(shù)組的個數(shù)器躏，如果bufferCount的數(shù)量小于實際的數(shù)組數(shù)量，那么buffer返回的是所有數(shù)組集合的任意一個子類铐懊。如果buffer為NULL邀桑，那么bufferCount為0。無論那種情況科乎，返回結(jié)果都是當前注冊類的總數(shù)壁畸。
-(void)getClassList {
int bufferCount = 4;
Class* buffer = (Class*)malloc(sizeof(Class)* bufferCount);
int count1 = objc_getClassList(buffer, bufferCount);
for (unsigned int i =0; i <bufferCount; i++) {
NSLog(@"name = %s",class_getName(buffer[i]));
}
NSLog(@"count1 = %d",count1);
int count2 = objc_getClassList(NULL, 0);
NSLog(@"count2 = %d",count2);
}
運行結(jié)果：
2019-02-22 10:14:34.487051+0800 Runtime-Demo[354:3159864] name = _CNZombie_
2019-02-22 10:14:34.487145+0800 Runtime-Demo[354:3159864] name = JSExport
2019-02-22 10:14:34.487158+0800 Runtime-Demo[354:3159864] name = NSLeafProxy
2019-02-22 10:14:34.487173+0800 Runtime-Demo[354:3159864] name = NSProxy
2019-02-22 10:14:34.487186+0800 Runtime-Demo[354:3159864] count1 = 15765
2019-02-22 10:14:34.493662+0800 Runtime-Demo[354:3159864] count2 = 15765
size_t
class_getInstanceSize(Class _Nullable cls)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
返回類實例的大小。
-(void)getInstanceSize {
size_t size = class_getInstanceSize(objc_getClass("Person"));
NSLog(@"size = %zu",size);
}
運行結(jié)果
size = 8
一個沒有變量或?qū)傩缘睦^承于NSObject的類占有8個字節(jié)茅茂。
還有個方法是：
id _Nullable
class_createInstance(Class _Nullable cls, size_t extraBytes)
OBJC_RETURNS_RETAINED
OBJC_AVAILABLE(10.0, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
這是一個創(chuàng)建實例的方法捏萍，cls是要創(chuàng)建的類，extraBytes是額外的字節(jié)內(nèi)存空闲，用來存儲類定義中的實例變量之外的其他實例變量令杈。在源碼中alloc方法底層就是用的這個函數(shù)。那么碴倾，我們用這個函數(shù)來初始化Person類：
-(void)createInstance {
Person* person = class_createInstance(objc_getClass("Person"), 0);
NSLog(@"%@",person);
}
運行結(jié)果:
<Person: 0x60000343d2f0>
確實能夠成功創(chuàng)建出來逗噩。
最后剩下兩個方法：
int
class_getVersion(Class _Nullable cls)
OBJC_AVAILABLE(10.0, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
void
class_setVersion(Class _Nullable cls, int version)
OBJC_AVAILABLE(10.0, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
這兩個方法都和version有關(guān)，這個version在實際中我也沒發(fā)現(xiàn)用處跌榔，可能是在改變類的變量或者方法時給定一個標識.
-(void)version {
int verson = class_getVersion(objc_getClass("Person"));
NSLog(@"version = %d",verson);
class_setVersion(objc_getClass("Person"), 10);
int newVersion = class_getVersion(objc_getClass("Person"));
NSLog(@"newVersion = %d",newVersion);
}
運行結(jié)果
2019-02-22 11:29:57.325309+0800 Runtime-Demo[526:167322] version = 0
2019-02-22 11:29:57.325349+0800 Runtime-Demo[526:167322] newVersion = 10
2.objc_category or Category
下面我們將使用runtime里面最最常用的api异雁，也就是給分類綁定對象，這里僧须，我們先了解下纲刀，一個枚舉：
typedef OBJC_ENUM(uintptr_t, objc_AssociationPolicy) {
OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0, /**< Specifies a weak reference to the associated object. */
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1, /**< Specifies a strong reference to the associated object.
* The association is not made atomically. */
OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3, /**< Specifies that the associated object is copied.
* The association is not made atomically. */
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401, /**< Specifies a strong reference to the associated object.
* The association is made atomically. */
OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403 /**< Specifies that the associated object is copied.
* The association is made atomically. */
};
objc_AssociationPolicy是一個枚舉，里面的枚舉值分別代表要添加的屬性的修飾類型担平。
OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN相當于weak
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC相當于strong和nonatomic
OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC相當于copy和nonatomic
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN相當于strong和atomic
OBJC_ASSOCIATION_COPY相當于copy和atomic
關(guān)于分類的runtime函數(shù)示绊，主要有下面3個：
void
objc_setAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key,
id _Nullable value, objc_AssociationPolicy policy)
OBJC_AVAILABLE(10.6, 3.1, 9.0, 1.0, 2.0);
id _Nullable
objc_getAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key)
OBJC_AVAILABLE(10.6, 3.1, 9.0, 1.0, 2.0);
void
objc_removeAssociatedObjects(id _Nonnull object)
OBJC_AVAILABLE(10.6, 3.1, 9.0, 1.0, 2.0);
含義分別為設(shè)置關(guān)聯(lián)對象锭部，獲得關(guān)聯(lián)對象，刪除關(guān)聯(lián)對象面褐。
我們知道如果在分類的.h文件設(shè)置屬性并沒有用拌禾，調(diào)用的時候會發(fā)生閃退，這是因為系統(tǒng)并沒有自動為屬性生成Set和Get方法盆耽，所以蹋砚，我們用上面三個方法來手動關(guān)聯(lián)對象扼菠。
我們創(chuàng)建一個 Person的分類Person+Actor.h摄杂，在.h文件里新建一個新屬性@property(nonatomic, assign)float actingSkill而不做其他任何處理，這時候循榆，.m文件就會有警告析恢。
這就告訴我們需要手動實現(xiàn)
setActingSkill:和actingSkill方法：.m文件
#import "Person+Actor.h"
#import <objc/runtime.h>
static const char* key = "actingSkill";
@implementation Person (Actor)
-(void)setActingSkill:(float)actingSkill {
NSNumber *actingSkillObjc = [NSNumber numberWithFloat:actingSkill];
objc_setAssociatedObject(self, key, actingSkillObjc, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);
}
-(float)actingSkill {
NSNumber *actingSkillObjc = objc_getAssociatedObject(self, key);
return [actingSkillObjc floatValue];
}
@end
這時候就綁定好了。
在ViewController里面去使用下這個屬性
-(void)testCategory {
_person = [Person new];
_person.actingSkill = 0.1;
NSLog(@"actingSkill = %f",_person.actingSkill);
}
運行結(jié)果：
actingSkill = 0.100000
說明set和get方法都成功了秧饮。
那么還有一個objc_removeAssociatedObjects方法還沒用映挂，這個方法是解除綁定，為了測試這個效果盗尸，我們在ViewController里面touchesBegan里面去調(diào)用這個方法柑船。
-(void)testCategory {
_person = [Person new];
_person.actingSkill = 0.1;
NSLog(@"actingSkill = %f",_person.actingSkill);
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
[super touchesBegan:touches withEvent:event];
if (_person) {
objc_removeAssociatedObjects(_person);
NSLog(@"actingSkill2 = %f",_person.actingSkill);
}
}
運行結(jié)果：
2019-02-23 13:21:13.090961+0800 Runtime-Demo[2964:201009] actingSkill = 0.100000
2019-02-23 13:24:24.585347+0800 Runtime-Demo[2964:201009] actingSkill2 = 0.000000
之前綁定的結(jié)果被移除了。
今天我們這一篇就講到這泼各，runtime還有很多其他的用法我們下一篇見鞍时。
對了，這個是demo扣蜻，喜歡的可以點個星逆巍。
