概括
本篇主要介紹Runtime在開(kāi)發(fā)中最常用的三種實(shí)戰(zhàn)使用場(chǎng)景以及Runtime簡(jiǎn)介讓你更快速的上手紊馏。用最簡(jiǎn)單.易懂的方式讓你認(rèn)識(shí)Objective-C Runtime,教你如何使用Runtime交換兩個(gè)方法的實(shí)現(xiàn). Runtime給分類添加屬性. Runtime獲得某個(gè)對(duì)象的所有屬性世分。
一、Runtime簡(jiǎn)介
Objective-C Runtime 是開(kāi)源的是開(kāi)源的棉姐，任何時(shí)候你都能從 http://opensource.apple.com或https://opensource.apple.com/tarballs/objc4/. 獲取。事實(shí)上查看 Objective-C 源碼是我理解它是如何工作的第一種方式啦逆，在這個(gè)問(wèn)題上要比讀蘋(píng)果的文檔要好伞矩。
因?yàn)镺bjc是一門動(dòng)態(tài)語(yǔ)言，所以它總是想辦法把一些決定工作從編譯連接推遲到運(yùn)行時(shí)夏志。也就是說(shuō)只有編譯器是不夠的乃坤，還需要一個(gè)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng) (runtime system) 來(lái)執(zhí)行編譯后的代碼。這就是 Objective-C Runtime 系統(tǒng)存在的意義沟蔑，它是整個(gè)Objc運(yùn)行框架的一塊基石湿诊。
Objective-C 的 Runtime 是一個(gè)運(yùn)行時(shí)庫(kù)（Runtime Library），它是一個(gè)主要使用 C 和匯編寫(xiě)的庫(kù)瘦材，為 C 添加了面相對(duì)象的能力并創(chuàng)造了 Objective-C厅须。這就是說(shuō)它在類信息（Class information） 中被加載，完成所有的方法分發(fā)宇色，方法轉(zhuǎn)發(fā)九杂，等等颁湖。Objective-C runtime 創(chuàng)建了所有需要的結(jié)構(gòu)體宣蠕，讓 Objective-C 的面相對(duì)象編程變?yōu)榭赡堋Ｒ簿褪窃谶\(yùn)行時(shí)候的一些機(jī)制甥捺，其中最主要的是消息機(jī)制抢蚀。
對(duì)于C語(yǔ)言，函數(shù)的調(diào)用在編譯的時(shí)候會(huì)決定調(diào)用哪個(gè)函數(shù)镰禾。
對(duì)于OC的函數(shù)皿曲，屬于動(dòng)態(tài)調(diào)用過(guò)程，在編譯的時(shí)候并不能決定真正調(diào)用哪個(gè)函數(shù)吴侦，只有在真正運(yùn)行的時(shí)候才會(huì)根據(jù)函數(shù)的名稱找到對(duì)應(yīng)的函數(shù)來(lái)調(diào)用屋休。
事實(shí)證明：
在編譯階段，OC可以調(diào)用任何函數(shù)备韧，即使這個(gè)函數(shù)并未實(shí)現(xiàn)劫樟，只要聲明過(guò)就不會(huì)報(bào)錯(cuò)。
在編譯階段，C語(yǔ)言調(diào)用未實(shí)現(xiàn)的函數(shù)就會(huì)報(bào)錯(cuò)叠艳。
二奶陈、runtime作用
1.發(fā)送消息
方法調(diào)用的本質(zhì)，就是讓對(duì)象發(fā)送消息附较。
objc_msgSend,只有對(duì)象才能發(fā)送消息吃粒，因此以objc開(kāi)頭.
使用消息機(jī)制前提，必須導(dǎo)入#import <objc/message.h>
消息機(jī)制簡(jiǎn)單使用
####三拒课、操作對(duì)象的類型的定義
/// An opaque type that represents a method in a class definition. 一個(gè)類型徐勃，代表著類定義中的一個(gè)方法
typedef struct objc_method *Method;
/// An opaque type that represents an instance variable.代表實(shí)例(對(duì)象)的變量
typedef struct objc_ivar *Ivar;
/// An opaque type that represents a category.代表一個(gè)分類
typedef struct objc_category *Category;
/// An opaque type that represents an Objective-C declared property.代表OC聲明的屬性
typedef struct objc_property *objc_property_t;
// Class代表一個(gè)類，它在objc.h中這樣定義的 typedef struct objc_class *Class;
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE;
const char *name OBJC2_UNAVAILABLE;
long version OBJC2_UNAVAILABLE;
long info OBJC2_UNAVAILABLE;
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
這些類型的定義早像，對(duì)一個(gè)類進(jìn)行了完全的分解疏旨，將類定義或者對(duì)象的每一個(gè)部分都抽象為一個(gè)類型type，對(duì)操作一個(gè)類屬性和方法非常方便扎酷。OBJC2_UNAVAILABLE標(biāo)記的屬性是Ojective-C 2.0不支持的,但實(shí)際上可以用響應(yīng)的函數(shù)獲取這些屬性檐涝，例如：如果想要獲取Class的name屬性，可以按如下方法獲取:Class classPerson = Person.class;
// printf("%s\n", classPerson->name); //用這種方法已經(jīng)不能獲取name了 因?yàn)镺BJC2_UNAVAILABLE
const char *cname = class_getName(classPerson);
printf("%s", cname); // 輸出:Person</pre>
- ##四.函數(shù)的定義
對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作的方法一般以object_開(kāi)頭
對(duì)類進(jìn)行操作的方法一般以class_開(kāi)頭
對(duì)類或?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行操作的方法一般以method_開(kāi)頭
對(duì)成員變量進(jìn)行操作的方法一般以ivar_開(kāi)頭
對(duì)屬性進(jìn)行操作的方法一般以property_開(kāi)頭
對(duì)協(xié)議進(jìn)行操作的方法一般以protocol_開(kāi)頭
根據(jù)以上的函數(shù)的前綴 可以大致了解到層級(jí)關(guān)系法挨。對(duì)于以objc_開(kāi)頭的方法谁榜，則是runtime最終的管家，可以獲取內(nèi)存中類的加載信息,類的列表凡纳，關(guān)聯(lián)對(duì)象和關(guān)聯(lián)屬性等操作窃植。
例如：使用runtime對(duì)當(dāng)前的應(yīng)用中加載的類進(jìn)行打印，別被嚇一跳荐糜。
<pre>- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
unsigned int count = 0;
Class *classes = objc_copyClassList(&count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
const char *cname = class_getName(classes[i]);
printf("%s\n", cname);
}
}
-
五實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用場(chǎng)景
- 5_1 Runtime交換兩個(gè)方法的實(shí)現(xiàn):因系統(tǒng)自帶的方法功能不夠巷怜，給系統(tǒng)自帶的方法擴(kuò)展一些功能，并且保持原有的功能暴氏。
方式一:繼承系統(tǒng)的類延塑，重寫(xiě)方法.
方式二:使用runtime,交換方法.
@implementation ViewController
-(void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
// 需求：給imageNamed方法提供功能，每次加載圖片就判斷下圖片是否加載成功答渔。
// 步驟一：先搞個(gè)分類关带，定義一個(gè)能加載圖片并且能打印的方法+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name;
// 步驟二：交換imageNamed和imageWithName的實(shí)現(xiàn)，就能調(diào)用imageWithName沼撕，間接調(diào)用imageWithName的實(shí)現(xiàn)宋雏。
UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"123"];
}
@end
@implementation UIImage (Image)
// 加載分類到內(nèi)存的時(shí)候調(diào)用
+(void)load
{
// 交換方法
// 獲取imageWithName方法地址
Method imageWithName = class_getClassMethod(self, @selector(imageWithName:));
// 獲取imageWithName方法地址
Method imageName = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));
// 交換方法地址，相當(dāng)于交換實(shí)現(xiàn)方式
method_exchangeImplementations(imageWithName, imageName);
}
// 不能在分類中重寫(xiě)系統(tǒng)方法imageNamed务豺，因?yàn)闀?huì)把系統(tǒng)的功能給覆蓋掉磨总，而且分類中不能調(diào)用super.
// 既能加載圖片又能打印
+(instancetype)imageWithName:(NSString *)name
{
// 這里調(diào)用imageWithName，相當(dāng)于調(diào)用imageName
UIImage *image = [self imageWithName:name];
if (image == nil) {
NSLog(@"加載空的圖片");
}
return image;
}
@end
-
5_2給分類添加屬性
原理：給一個(gè)類聲明屬性笼沥，其實(shí)本質(zhì)就是給這個(gè)類添加關(guān)聯(lián)蚪燕，并不是直接把這個(gè)值的內(nèi)存空間添加到類存空間
@implementation ViewController
-(void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
// 給系統(tǒng)NSObject類動(dòng)態(tài)添加屬性name
NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
objc.name = @"小碼哥";
NSLog(@"%@",objc.name);
}
@end
// 定義關(guān)聯(lián)的key
static const char *key = "name";
@implementation NSObject (Property)
- (NSString *)name
{
// 根據(jù)關(guān)聯(lián)的key招狸，獲取關(guān)聯(lián)的值。
return objc_getAssociatedObject(self, key);
}
-(void)setName:(NSString *)name
{
// 第一個(gè)參數(shù)：給哪個(gè)對(duì)象添加關(guān)聯(lián)
// 第二個(gè)參數(shù)：關(guān)聯(lián)的key邻薯，通過(guò)這個(gè)key獲取
// 第三個(gè)參數(shù)：關(guān)聯(lián)的value
// 第四個(gè)參數(shù):關(guān)聯(lián)的策略
objc_setAssociatedObject(self, key, name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
@end
-
5_3.Runtime獲得某個(gè)對(duì)象的所有屬性
對(duì)于獲取成員變量的列表可以使用class_copyIvarList函數(shù)裙戏，如果想要獲取屬性列表可以使用class_copyPropertyList函數(shù)，使用的示例如下：
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
Class classPerson = NSClassFromString(@"Person"); // 與下面一句效果一樣,可以不用導(dǎo)入頭文件
// Class clazz = Person.class;
unsigned int count = 0;
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(classPerson, &count); // 獲取成員變量數(shù)組
for (int i = 0; i < count; i++) {
const char *cname = ivar_getName(ivarList[i]); // 獲取成員變量的名字
NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:cname];
NSLog(@"%@", name);
}
NSLog(@"-------------------分割線------------------");
objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList(classPerson, &count); // 獲取屬性數(shù)組
for (int i = 0; i < count; i++) {
const char *cname = property_getName(propertyList[i]);
NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:cname];
NSLog(@"%@", name);
}
}
-
5_4字典轉(zhuǎn)模型
設(shè)計(jì)模型：字典轉(zhuǎn)模型的第一步
模型屬性厕诡，通常需要跟字典中的key一一對(duì)應(yīng)
問(wèn)題：一個(gè)一個(gè)的生成模型屬性累榜，很慢？
需求：能不能自動(dòng)根據(jù)一個(gè)字典灵嫌，生成對(duì)應(yīng)的屬性壹罚。
解決：提供一個(gè)分類，專門根據(jù)字典生成對(duì)應(yīng)的屬性字符串寿羞。
@implementation NSObject (Log)
// 自動(dòng)打印屬性字符串
+(void)resolveDict:(NSDictionary *)dict{
// 拼接屬性字符串代碼
NSMutableString *strM = [NSMutableString string];
// 1.遍歷字典猖凛，把字典中的所有key取出來(lái)，生成對(duì)應(yīng)的屬性代碼
[dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id _Nonnull key, id _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {
類型經(jīng)常變绪穆，抽出來(lái)
NSString *type;
if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFString")]) {
type = @"NSString";
}else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFArray")]){
type = @"NSArray";
}else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFNumber")]){
type = @"int";
}else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFDictionary")]){
type = @"NSDictionary";
}
// 屬性字符串
NSString *str;
if ([type containsString:@"NS"]){ {
str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) %@ *%@;",type,key];
}else{
str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, assign) %@ %@;",type,key];
}
// 每生成屬性字符串辨泳，就自動(dòng)換行。
[strM appendFormat:@"\n%@\n",str];
}];
// 把拼接好的字符串打印出來(lái)玖院，就好了菠红。
NSLog(@"%@",strM);
}
@end
-
字典轉(zhuǎn)模型的方式一：KVC
@implementation Status
+(instancetype)statusWithDict:(NSDictionary *)dict
{
Status *status = [[self alloc] init];
[status setValuesForKeysWithDictionary:dict];
return status;
}
@end
-
KVC字典轉(zhuǎn)模型弊端：必須保證，模型中的屬性和字典中的key一一對(duì)應(yīng)难菌。
如果不一致试溯，就會(huì)調(diào)用[<Status 0x7fa74b545d60> setValue:forUndefinedKey:]
報(bào)key找不到的錯(cuò)。
分析:模型中的屬性和字典的key不一一對(duì)應(yīng)郊酒，系統(tǒng)就會(huì)調(diào)用setValue:forUndefinedKey:報(bào)錯(cuò)遇绞。
解決:重寫(xiě)對(duì)象的setValue:forUndefinedKey:,把系統(tǒng)的方法覆蓋，
就能繼續(xù)使用KVC燎窘，字典轉(zhuǎn)模型了摹闽。
-
字典轉(zhuǎn)模型的方式二：Runtime
思路：利用運(yùn)行時(shí)，遍歷模型中所有屬性荠耽，根據(jù)模型的屬性名钩骇，去字典中查找key，取出對(duì)應(yīng)的值铝量，給模型的屬性賦值。
步驟：提供一個(gè)NSObject分類银亲，專門字典轉(zhuǎn)模型慢叨，以后所有模型都可以通過(guò)這個(gè)分類轉(zhuǎn)。
@implementation ViewController
-(void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
// 解析Plist文件
NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"status.plist" ofType:nil];
NSDictionary *statusDict = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:filePath];
// 獲取字典數(shù)組
NSArray *dictArr = statusDict[@"statuses"];
// 自動(dòng)生成模型的屬性字符串
// [NSObject resolveDict:dictArr[0][@"user"]];
_statuses = [NSMutableArray array];
// 遍歷字典數(shù)組
for (NSDictionary *dict in dictArr) {
Status *status = [Status modelWithDict:dict];
[_statuses addObject:status];
}
// 測(cè)試數(shù)據(jù)
NSLog(@"%@ %@",_statuses,[_statuses[0] user]);
}
@end
@implementation NSObject (Model)
+(instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict
{
// 思路：遍歷模型中所有屬性-》使用運(yùn)行時(shí)
// 0.創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的對(duì)象
id objc = [[self alloc] init];
// 1.利用runtime給對(duì)象中的成員屬性賦值
// class_copyIvarList:獲取類中的所有成員屬性
// Ivar：成員屬性的意思
// 第一個(gè)參數(shù)：表示獲取哪個(gè)類中的成員屬性
// 第二個(gè)參數(shù)：表示這個(gè)類有多少成員屬性务蝠，傳入一個(gè)Int變量地址拍谐，會(huì)自動(dòng)給這個(gè)變量賦值
// 返回值Ivar *：指的是一個(gè)ivar數(shù)組，會(huì)把所有成員屬性放在一個(gè)數(shù)組中，通過(guò)返回的數(shù)組就能全部獲取到轩拨。
/* 類似下面這種寫(xiě)法
Ivar ivar;
Ivar ivar1;
Ivar ivar2;
// 定義一個(gè)ivar的數(shù)組a
Ivar a[] = {ivar,ivar1,ivar2};
// 用一個(gè)Ivar *指針指向數(shù)組第一個(gè)元素
Ivar *ivarList = a;
// 根據(jù)指針訪問(wèn)數(shù)組第一個(gè)元素
ivarList[0];
*/
unsigned int count;
// 獲取類中的所有成員屬性
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 根據(jù)角標(biāo)践瓷，從數(shù)組取出對(duì)應(yīng)的成員屬性
Ivar ivar = ivarList[i];
// 獲取成員屬性名
NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
// 處理成員屬性名->字典中的key
// 從第一個(gè)角標(biāo)開(kāi)始截取
NSString *key = [name substringFromIndex:1];
// 根據(jù)成員屬性名去字典中查找對(duì)應(yīng)的value
id value = dict[key];
// 二級(jí)轉(zhuǎn)換:如果字典中還有字典，也需要把對(duì)應(yīng)的字典轉(zhuǎn)換成模型
// 判斷下value是否是字典
if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
// 字典轉(zhuǎn)模型
// 獲取模型的類對(duì)象亡蓉，調(diào)用modelWithDict
// 模型的類名已知晕翠，就是成員屬性的類型
// 獲取成員屬性類型
NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
// 生成的是這種@"@\"User\"" 類型 -》 @"User" 在OC字符串中 \" -> "，\是轉(zhuǎn)義的意思砍濒，不占用字符
// 裁剪類型字符串
NSRange range = [type rangeOfString:@"\""];
type = [type substringFromIndex:range.location + range.length];
range = [type rangeOfString:@"\""];
// 裁剪到哪個(gè)角標(biāo)淋肾，不包括當(dāng)前角標(biāo)
type = [type substringToIndex:range.location];
// 根據(jù)字符串類名生成類對(duì)象
Class modelClass = NSClassFromString(type);
if (modelClass) { // 有對(duì)應(yīng)的模型才需要轉(zhuǎn)
// 把字典轉(zhuǎn)模型
value = [modelClass modelWithDict:value];
}
}
// 三級(jí)轉(zhuǎn)換：NSArray中也是字典，把數(shù)組中的字典轉(zhuǎn)換成模型.
// 判斷值是否是數(shù)組
if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
// 判斷對(duì)應(yīng)類有沒(méi)有實(shí)現(xiàn)字典數(shù)組轉(zhuǎn)模型數(shù)組的協(xié)議
if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {
// 轉(zhuǎn)換成id類型爸邢，就能調(diào)用任何對(duì)象的方法
id idSelf = self;
// 獲取數(shù)組中字典對(duì)應(yīng)的模型
NSString *type = [idSelf arrayContainModelClass][key];
// 生成模型
Class classModel = NSClassFromString(type);
NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array];
// 遍歷字典數(shù)組樊卓，生成模型數(shù)組
for (NSDictionary *dict in value) {
// 字典轉(zhuǎn)模型
id model = [classModel modelWithDict:dict];
[arrM addObject:model];
}
// 把模型數(shù)組賦值給value
value = arrM;
}
}
if (value) { // 有值，才需要給模型的屬性賦值
// 利用KVC給模型中的屬性賦值
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
@end
最后
感謝你能耐心讀完杠河。 希望能對(duì)在Runtime上有所幫助碌尔、喜歡的可以點(diǎn)一下關(guān)注作者或者??謝謝-------
