runtime的理解和使用

  • runtime的理解:

1.runtime是一套比較底層的C語(yǔ)言的API,屬于1個(gè)C語(yǔ)言庫(kù),包含了很多底層的C語(yǔ)言的API

2.OC中一切都被設(shè)計(jì)成了對(duì)象芹扭,我們都知道一個(gè)類被初始化成一個(gè)實(shí)例帖汞,這個(gè)實(shí)例是一個(gè)對(duì)象芙盘。實(shí)際上一個(gè)類本質(zhì)上也是一個(gè)對(duì)象断箫,在runtime中用結(jié)構(gòu)體表示,OC代碼,在程序運(yùn)行過(guò)程中,最終都是轉(zhuǎn)換成runtime的C語(yǔ)言進(jìn)行編譯和運(yùn)行.

*相關(guān)的定義:

/// 描述類中的一個(gè)方法
typedef struct objc_method *Method;
/// 實(shí)例變量
typedef struct objc_ivar *Ivar;
/// 類別Category
typedef struct objc_category *Category;
/// 類中聲明的屬性
typedef struct objc_property *objc_property_t;

*類在runtime中的表示


//類在runtime中的表示
struct objc_class {
    Class isa;//指針,顧名思義钓觉,表示是一個(gè)什么衔蹲,
    //實(shí)例的isa指向類對(duì)象,類對(duì)象的isa指向元類

#if !__OBJC2__
    Class super_class;  //指向父類
    const char *name;  //類名
    long version;
    long info;
    long instance_size
    struct objc_ivar_list *ivars //成員變量列表
    struct objc_method_list **methodLists; //方法列表
    struct objc_cache *cache;//緩存
    //一種優(yōu)化衰粹,調(diào)用過(guò)的方法存入緩存列表锣光,下次調(diào)用先找緩存
    struct objc_protocol_list *protocols //協(xié)議列表
    #endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */

獲取列表

有時(shí)候會(huì)有這樣的需求,我們需要知道當(dāng)前類中每個(gè)屬性的名字(比如字典轉(zhuǎn)模型铝耻,字典的Key和模型對(duì)象的屬性名字不匹配)誊爹。
我們可以通過(guò)runtime的一系列方法獲取類的一些信息(包括屬性列表,方法列表瓢捉,成員變量列表频丘,和遵循的協(xié)議列表)。

unsigned int count;
    //獲取屬性列表
    objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([self class], &count);
    for (unsigned int i=0; i<count; i++) {
        const char *propertyName = property_getName(propertyList[i]);
        NSLog(@"property---->%@", [NSString stringWithUTF8String:propertyName]);
    }

    //獲取方法列表
    Method *methodList = class_copyMethodList([self class], &count);
    for (unsigned int i; i<count; i++) {
        Method method = methodList[i];
        NSLog(@"method---->%@", NSStringFromSelector(method_getName(method)));
    }

    //獲取成員變量列表
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList([self class], &count);
    for (unsigned int i; i<count; i++) {
        Ivar myIvar = ivarList[i];
        const char *ivarName = ivar_getName(myIvar);
        NSLog(@"Ivar---->%@", [NSString stringWithUTF8String:ivarName]);
    }

    //獲取協(xié)議列表
    __unsafe_unretained Protocol **protocolList = class_copyProtocolList([self class], &count);
    for (unsigned int i; i<count; i++) {
        Protocol *myProtocal = protocolList[i];
        const char *protocolName = protocol_getName(myProtocal);
        NSLog(@"protocol---->%@", [NSString stringWithUTF8String:protocolName]);
    }

在Xcode上跑一下看看輸出吧泡态,需要給你當(dāng)前的類寫幾個(gè)屬性搂漠,成員變量,方法和協(xié)議某弦,不然獲取的列表是沒(méi)有東西的桐汤。
注意,調(diào)用這些獲取列表的方法別忘記導(dǎo)入頭文件#import <objc/runtime.h>靶壮。

方法調(diào)用

讓我們看一下方法調(diào)用在運(yùn)行時(shí)的過(guò)程(參照前文類在runtime中的表示)

如果用實(shí)例對(duì)象調(diào)用實(shí)例方法怔毛,會(huì)到實(shí)例的isa指針指向的對(duì)象(也就是類對(duì)象)操作。
如果調(diào)用的是類方法腾降,就會(huì)到類對(duì)象的isa指針指向的對(duì)象(也就是元類對(duì)象)中操作拣度。

首先,在相應(yīng)操作的對(duì)象中的緩存方法列表中找調(diào)用的方法螃壤,如果找到抗果,轉(zhuǎn)向相應(yīng)實(shí)現(xiàn)并執(zhí)行。
如果沒(méi)找到奸晴,在相應(yīng)操作的對(duì)象中的方法列表中找調(diào)用的方法冤馏,如果找到,轉(zhuǎn)向相應(yīng)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行
如果沒(méi)找到寄啼,去父類指針?biāo)赶虻膶?duì)象中執(zhí)行1宿接,2.
以此類推赘淮,如果一直到根類還沒(méi)找到,轉(zhuǎn)向攔截調(diào)用睦霎。
如果沒(méi)有重寫攔截調(diào)用的方法梢卸,程序報(bào)錯(cuò)。
以上的過(guò)程給我?guī)?lái)的啟發(fā):

重寫父類的方法副女,并沒(méi)有覆蓋掉父類的方法蛤高,只是在當(dāng)前類對(duì)象中找到了這個(gè)方法后就不會(huì)再去父類中找了。
如果想調(diào)用已經(jīng)重寫過(guò)的方法的父類的實(shí)現(xiàn)碑幅,只需使用super這個(gè)編譯器標(biāo)識(shí)戴陡,它會(huì)在運(yùn)行時(shí)跳過(guò)在當(dāng)前的類對(duì)象中尋找方法的過(guò)程。
攔截調(diào)用

在方法調(diào)用中說(shuō)到了沟涨,如果沒(méi)有找到方法就會(huì)轉(zhuǎn)向攔截調(diào)用恤批。
那么什么是攔截調(diào)用呢。
攔截調(diào)用就是裹赴,在找不到調(diào)用的方法程序崩潰之前喜庞,你有機(jī)會(huì)通過(guò)重寫NSObject的四個(gè)方法來(lái)處理。

+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel;
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel;
//后兩個(gè)方法需要轉(zhuǎn)發(fā)到其他的類處理
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;
  • 第一個(gè)方法是當(dāng)你調(diào)用一個(gè)不存在的類方法的時(shí)候棋返,會(huì)調(diào)用這個(gè)方法延都,默認(rèn)返回NO,你可以加上自己的處理然后返回YES睛竣。
  • 第二個(gè)方法和第一個(gè)方法相似晰房,只不過(guò)處理的是實(shí)例方法。
  • 第三個(gè)方法是將你調(diào)用的不存在的方法重定向到一個(gè)其他聲明了這個(gè)方法的類射沟,只需要你返回一個(gè)有這個(gè)方法的target殊者。
  • 第四個(gè)方法是將你調(diào)用的不存在的方法打包成NSInvocation傳給你。做完你自己的處理后验夯,調(diào)用invokeWithTarget:方法讓某個(gè)target觸發(fā)這個(gè)方法猖吴。

動(dòng)態(tài)添加方法

重寫了攔截調(diào)用的方法并且返回了YES,我們要怎么處理呢簿姨?
有一個(gè)辦法是根據(jù)傳進(jìn)來(lái)的SEL類型的selector動(dòng)態(tài)添加一個(gè)方法距误。

首先從外部隱式調(diào)用一個(gè)不存在的方法

//隱式調(diào)用方法
[target performSelector:@selector(resolveAdd:) withObject:@"test"];

然后簸搞,在target對(duì)象內(nèi)部重寫攔截調(diào)用的方法扁位,動(dòng)態(tài)添加方法。

void runAddMethod(id self, SEL _cmd, NSString *string){
    NSLog(@"add C IMP ", string);
}
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{

    //給本類動(dòng)態(tài)添加一個(gè)方法
    if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"resolveAdd:"]) {
        class_addMethod(self, sel, (IMP)runAddMethod, "v@:*");
    }
    return YES;
}

其中class_addMethod的四個(gè)參數(shù)分別是:

Class cls 給哪個(gè)類添加方法趁俊,本例中是self SEL name 添加的方法域仇,本例中是重寫的攔截調(diào)用傳進(jìn)來(lái)的selector。
IMP imp方法的實(shí)現(xiàn)寺擂,C方法的方法實(shí)現(xiàn)可以直接獲得暇务。如果是OC方法泼掠,可以用+ (IMP)instanceMethodForSelector:(SEL)aSelector;獲得方法的實(shí)現(xiàn)。

"v@:*"方法的簽名垦细,代表有一個(gè)參數(shù)的方法择镇。

關(guān)聯(lián)對(duì)象

現(xiàn)在你準(zhǔn)備用一個(gè)系統(tǒng)的類,但是系統(tǒng)的類并不能滿足你的需求括改,你需要額外添加一個(gè)屬性腻豌。
這種情況的一般解決辦法就是繼承。
但是嘱能,只增加一個(gè)屬性吝梅,就去繼承一個(gè)類,總是覺(jué)得太麻煩類惹骂。
這個(gè)時(shí)候苏携,runtime的關(guān)聯(lián)屬性就發(fā)揮它的作用了。

static char associatedObjectKey;
//設(shè)置關(guān)聯(lián)對(duì)象
objc_setAssociatedObject(target, &associatedObjectKey, @"添加的字符串屬性", OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC); //獲取關(guān)聯(lián)對(duì)象
NSString *string = objc_getAssociatedObject(target, &associatedObjectKey);
NSLog(@"AssociatedObject = %@", string);

objc_setAssociatedObject 的四個(gè)參數(shù):

  1. id object給誰(shuí)設(shè)置關(guān)聯(lián)對(duì)象右冻。
  2. const void *key關(guān)聯(lián)對(duì)象唯一的key,獲取時(shí)會(huì)用到衩侥。
  3. id value關(guān)聯(lián)對(duì)象国旷。
  4. objc_AssociationPolicy 關(guān)聯(lián)策略,有以下幾種策略:
 enum {
    OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0,
    OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1, 
    OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3,
    OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401,
    OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403 
};

如果你熟悉OC茫死,看名字應(yīng)該知道這幾種策略的意思了吧跪但。

objc_getAssociatedObject的兩個(gè)參數(shù)。

  1. id object獲取誰(shuí)的關(guān)聯(lián)對(duì)象峦萎。
  2. const void *key根據(jù)這個(gè)唯一的key獲取關(guān)聯(lián)對(duì)象屡久。
    其實(shí),你還可以把添加和獲取關(guān)聯(lián)對(duì)象的方法寫在你需要用到這個(gè)功能的類的類別中爱榔,方便使用被环。
- (void)addAssociatedObject:(id)object{
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(getAssociatedObject), object, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
//獲取關(guān)聯(lián)對(duì)象
- (id)getAssociatedObject{
    return objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
}```
注意:這里面我們把```getAssociatedObject```方法的地址作為唯一的key,```_cmd```代表當(dāng)前調(diào)用方法的地址详幽。

###方法交換

方法交換筛欢,顧名思義,就是將兩個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)交換唇聘。例如版姑,將A方法和B方法交換,調(diào)用A方法的時(shí)候迟郎,就會(huì)執(zhí)行B方法中的代碼剥险,反之亦然。
話不多說(shuō)宪肖,這是參考Mattt大神在NSHipster上的文章自己寫的代碼表制。

import "UIViewController+swizzling.h"

import <objc/runtime.h>

@implementation UIViewController (swizzling)

//load方法會(huì)在類第一次加載的時(shí)候被調(diào)用
//調(diào)用的時(shí)間比較靠前健爬,適合在這個(gè)方法里做方法交換

  • (void)load{
    //方法交換應(yīng)該被保證,在程序中只會(huì)執(zhí)行一次
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{

      //獲得viewController的生命周期方法的selector
      SEL systemSel = @selector(viewWillAppear:);
      //自己實(shí)現(xiàn)的將要被交換的方法的selector
      SEL swizzSel = @selector(swiz_viewWillAppear:);
      //兩個(gè)方法的Method
      Method systemMethod = class_getInstanceMethod([self class], systemSel);
      Method swizzMethod = class_getInstanceMethod([self class], swizzSel);
    
      //首先動(dòng)態(tài)添加方法么介,實(shí)現(xiàn)是被交換的方法娜遵,返回值表示添加成功還是失敗
      BOOL isAdd = class_addMethod(self, systemSel, method_getImplementation(swizzMethod), method_getTypeEncoding(swizzMethod));
      if (isAdd) {
          //如果成功,說(shuō)明類中不存在這個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)
          //將被交換方法的實(shí)現(xiàn)替換到這個(gè)并不存在的實(shí)現(xiàn)
          class_replaceMethod(self, swizzSel, method_getImplementation(systemMethod), method_getTypeEncoding(systemMethod));
      }else{
          //否則壤短,交換兩個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)
          method_exchangeImplementations(systemMethod, swizzMethod);
      }
    

    });
    }

  • (void)swiz_viewWillAppear:(BOOL)animated{
    //這時(shí)候調(diào)用自己魔熏,看起來(lái)像是死循環(huán)
    //但是其實(shí)自己的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)被替換了
    [self swiz_viewWillAppear:animated];
    NSLog(@"swizzle");
    }

@end

在一個(gè)自己定義的``` viewController ``` 中重寫``` viewWillAppear```
  • (void)viewWillAppear:(BOOL)animated{
    [super viewWillAppear:animated];
    NSLog(@"viewWillAppear");
    }
Run起來(lái)看看輸出吧!

我的理解:

方法交換對(duì)于我來(lái)說(shuō)更像是實(shí)現(xiàn)一種思想的最佳技術(shù):AOP面向切面編程鸽扁。
既然是切面蒜绽,就一定不要忘記,交換完再調(diào)回自己桶现。
一定要保證只交換一次躲雅,否則就會(huì)很亂。
最后骡和,據(jù)說(shuō)這個(gè)技術(shù)很危險(xiǎn)相赁,謹(jǐn)慎使用。
示例代碼下載地址:[ https://github.com/DesmondQy/RunTimeDemo.git](https://github.com/DesmondQy/RunTimeDemo.git)
最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
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