Runtime 04 - 應(yīng)用（動(dòng)態(tài)創(chuàng)建類、交換方法）

動(dòng)態(tài)創(chuàng)建類

需要?jiǎng)?chuàng)建的類結(jié)構(gòu)如下

// 人的抽象模型
@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) int age;

- (void)sayHello;
- (void)run;

@end

@implementation Person

- (void)sayHello {
    NSLog(@"Hi啊央，我是%@眶诈，我今年%d了！", self.name, self.age);
}

- (void)run {
    NSLog(@"我跑啊跑啊跑啊跑瓜饥。逝撬。。");
}

@end

// 歌唱家
@protocol Singer

- (void)sing;

@end

// 歌唱明星
@interface Star : Person <Singer>
{
    @public
    NSString *_company;
}
@end

@implementation Star

- (void)sing {
    NSLog(@"la la la so mi ~");
}

@end

動(dòng)態(tài)創(chuàng)建類的示例

先定義一些全局函數(shù)乓土，后面用作 Person 類的屬性方法：

// 從一個(gè) Class 對(duì)象中獲取實(shí)例變量
#define GetIvar(class, name) class_getInstanceVariable(class, name)

// Person 類 name 屬性的 getter
NSString* name(id self, SEL _cmd) {
    return object_getIvar(self, GetIvar([self class], "_name"));
}

// Person 類 name 屬性的 setter
void setName(id self, SEL _cmd, NSString *name) {
    return object_setIvar(self, GetIvar([self class], "_name"), name);
}

// Person 類 age 屬性的 getter
int age(id self, SEL _cmd) {
    return [object_getIvar(self, GetIvar([self class], "_age")) intValue];
}

// Person 類 age 屬性的 setter
void setAge(id self, SEL _cmd, int age) {
    return object_setIvar(self, GetIvar([self class], "_age"), @(age));
}

用 Runtime 動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè) Person 類

void allocatePersonClass() {
    // 創(chuàng)建 Person 類
    Class class = objc_allocateClassPair([NSObject class], "Person", 0);

    // 為 name 屬性添加成員變量
    class_addIvar(class, "_name", sizeof(NSString*), 1, @encode(NSString));
    // 為 age 屬性添加成員變量
    class_addIvar(class, "_age", sizeof(int), 2, @encode(int));

    // 為 name 屬性添加 getter宪潮、setter
    class_addMethod(class, sel_registerName("name"), (IMP)name, "@16@0:8");
    class_addMethod(class, sel_registerName("setName:"), (IMP)setName, "v24@0:8@16");

    // 為 age 屬性添加 getter、setter
    class_addMethod(class, sel_registerName("age"), (IMP)age, "i16@0:8");
    class_addMethod(class, sel_registerName("setAge:"), (IMP)setAge, "v20@0:8i16");
    
    // 為 Person 類添加 name 屬性
    objc_property_attribute_t nameAttrs[] = {
        {"T", "@\"NSString\""}, // 類型：NSString
        {"N", ""},              // 原子性：nonatomic
        {"C", ""},              // 內(nèi)存管理：copy
        {"V", "_name"}          // 變量名：_name
    };
    class_addProperty(class, "name", nameAttrs, 4);

    // 為 Person 類添加 age 屬性
    const objc_property_attribute_t ageAttrs[] = {
        {"T", "i"},             // 類型：int
        {"N", ""},              // 原子性：nonatomic
        {"V", "_age"}           // 變量名：_age
    }; // 內(nèi)存管理：默認(rèn) assign
    class_addProperty(class, "age", ageAttrs, 3);

    // 為 Person 類添加一個(gè) sayHello 方法
    class_addMethod(class, sel_registerName("sayHello"), (IMP)sayHello, "v16@0:8");

    // 通過(guò) Block 的方式為 Person 類添加一個(gè) run 方法
    class_addMethod(class, sel_registerName("run"), imp_implementationWithBlock(^(id self, SEL _cmd) {
        NSLog(@"我跑啊跑啊跑啊跑帐我。。愧膀。");
    }), "v16@0:8");

    // 注冊(cè) Person 類
    objc_registerClassPair(class);
}

用 Runtime 動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè) Singer 協(xié)議

void allocateSingerProtocol() {
    // 創(chuàng)建 Singer
    Protocol *protocol = objc_allocateProtocol("Singer");
    // 為 Singer 協(xié)議添加一個(gè) sing 實(shí)例方法
    protocol_addMethodDescription(protocol, sel_registerName("sing"), "v16@0:8", YES, YES);
    // 注冊(cè) Singer 協(xié)議
    objc_registerProtocol(protocol);
}

用 Runtime 動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè) Star 類

void allocateStarClass() {
    // 創(chuàng)建 Star 類拦键，繼承自 Person 類
    Class class = objc_allocateClassPair(objc_getClass("Person"), "Star", 0);
    // 為 Star 類添加 Singer 協(xié)議
    class_addProtocol(class, objc_getProtocol("Singer"));

    // 為 Star 類添加一個(gè) _company 成員變量
    class_addIvar(class, "_company", sizeof(NSString*), 3, @encode(NSString));

    // 為 Start 類實(shí)現(xiàn) Singer 協(xié)議中的 sing 方法
    class_addMethod(class, sel_registerName("sing"), imp_implementationWithBlock(^(id self, SEL _cmd) {
        NSLog(@"la la la so mi ~");
    }), "v16@0:8");

    // 注冊(cè) Star 類
    objc_registerClassPair(class);
}

用 Runtime API 查看 Person 類的結(jié)構(gòu)

• 查看成員變量：

  void lookIvars(Class class) {
      unsigned count;
      Ivar *ivars = class_copyIvarList(class, &count); // 成員變量列表
  
      for (int i = 0; i < count; i++) {
          Ivar ivar = ivars[i]; // 成員變量
          const char *name = ivar_getName(ivar); // 變量名
          const char *typeEncoding = ivar_getTypeEncoding(ivar); // 類型編碼
          ptrdiff_t offset = ivar_getOffset(ivar); // 偏移量
          printf("%s %s %zd\n", name, typeEncoding, offset);
      }
  
      free(ivars);
  }
  

• 查看屬性：

  void lookProperties(Class class) {
      unsigned int count;
      objc_property_t *properties = class_copyPropertyList(class, &count); // 屬性列表
  
      for (int i = 0; i < count; i++) {
          objc_property_t property = properties[i]; // 屬性
          const char *name = property_getName(property); // 屬性名
          const char *attrs_desc = property_getAttributes(property); // 屬性描述
          printf("%s %s\n", name, attrs_desc);
  
          unsigned attrsCount;
          objc_property_attribute_t *attrs = property_copyAttributeList(property, &attrsCount); // 描述屬性的屬性列表
  
          for (int j = 0; j < attrsCount; j++) {
              objc_property_attribute_t attr = attrs[j]; // 描述屬性的屬性
              printf("%s %s\n", attr.name, attr.value); // name：名稱，value：值
          }
  
          printf("\n");
      }
  
      free(properties);
  }
  

• 查看方法：

  void lookMethods(Class class) {
      unsigned int count;
      Method *methods = class_copyMethodList(class, &count); // 方法列表
  
      for (int i = 0; i < count; i++) {
          Method method = methods[i]; // 方法
          const char *name = sel_getName(method_getName(method)); // 方法名
          const char *typeEncoding = method_getTypeEncoding(method); // 類型編碼
          printf("%s %s\n", name, typeEncoding);
      }
  
      free(methods);
  }
  

allocatePersonClass();
Class class = objc_getClass("Person");

printf("\n---- 變量 ----\n");
lookIvars(class);

printf("\n---- 屬性 ----\n");
lookProperties(class);

printf("\n---- 方法 ----\n");
lookMethods(class);

通過(guò)打印結(jié)果可以看到動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的類結(jié)構(gòu)正常檩淋。

使用 Star 創(chuàng)建對(duì)象芬为，并訪問(wèn)屬性、成員變量蟀悦、方法

allocatePersonClass();
allocateSingerProtocol();
allocateStarClass();

Class class = objc_getClass("Star");
id star = [[class alloc] init];

[star setValue:@"鍋蓋" forKey:@"name"];
NSString *name = [star valueForKey:@"name"];

[star setValue:@22 forKey:@"age"];
int age = [[star valueForKey:@"age"] intValue];

object_setIvar(star, GetIvar(class, "_company"), @22);
NSString *company = object_getIvar(star, GetIvar(class, "_company"));

NSLog(@"Star：%@, %d, %@", name, age, company);

[star performSelector:NSSelectorFromString(@"sayHello")];
[star performSelector:NSSelectorFromString(@"run")];
[star performSelector:NSSelectorFromString(@"sing")];

通過(guò)打印結(jié)果可以看到 Star 可以正常使用媚朦。

交換方法實(shí)現(xiàn)

需求是為所有 ViewController 的生命周期方法進(jìn)行埋點(diǎn)，可以通過(guò) Runtime 已少量的代碼實(shí)現(xiàn)日戈，并且不需要在每個(gè) ViewController 的生命周期方法中增加代碼询张。

@interface UIViewController (Hook)

@end

@implementation UIViewController (Hook)

+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^ {
        // hook：鉤子函數(shù)
        Method method1 = class_getInstanceMethod(self, @selector(viewDidLoad));
        Method method2 = class_getInstanceMethod(self, @selector(hook_viewDidLoad));
        method_exchangeImplementations(method1, method2);
    });
}

- (void)hook_viewDidLoad {
    // do someting...
    [self hook_viewDidLoad];
}

@end

objc_property_attribute_t

用來(lái)描述一個(gè)屬性的類型、讀寫(xiě)性浙炼、內(nèi)存管理份氧、原子性、變量名弯屈。

typedef struct {
     const char * _Nonnull name;
     const char * _Nonnull value;
 } objc_property_attribute_t;

• 類型：

  • name：T
  • value：
    • 基本數(shù)據(jù)類型：i - int蜗帜，f - float，d - double资厉，q - NSInteger厅缺，Q - NSUInteger
    • id：@
    • 對(duì)象類型：@"ClassName"，例如 @"NSString"
    • Block：@?

• 讀寫(xiě)性：

  • name：readwrite - 無(wú)（默認(rèn)）宴偿，readonly - R
  • value：""

• 內(nèi)存管理：

  • name：assign - 無(wú)（基本數(shù)據(jù)類型時(shí)為默認(rèn)）湘捎，strong - &（對(duì)象類型時(shí)為默認(rèn)），weak - W窄刘，copy - C
  • value：""

• 原子性：

  • name：atomic - 無(wú)（默認(rèn)）消痛，nonatomic - N
  • value：""

• 變量名：

  • name：V
  • value：變量名

使用 property_getAttributes() 函數(shù)獲取的是一個(gè)屬性所有 objc_property_attribute_t 的字符串拼接：

• 類型、讀寫(xiě)性都哭、內(nèi)存管理秩伞、原子性逞带、變量名。
• (attr1.name + attr1.value), (attr2.name + attr2.value)