之前沒怎么注意Runtime,最近花了點(diǎn)時間學(xué)習(xí)了下Runtime。雖然網(wǎng)上的資料很多煞躬,但是自己總結(jié)一下也是蠻好的塞俱。
一奕剃,什么是Runtime
runtime即運(yùn)行時,是一套純C的API,而Objective-C就是運(yùn)行時機(jī)制的器一,其中最主要的就是消息機(jī)制课锌。
??Objective-C是基于C的,它為C添加了面向?qū)ο蟮奶匦云盹酢:芊旱恼f渺贤,C+Runtime = Objective-C,可以說Runtime是我們 Objective-C幕后工作者请毛。
??我們都知道在編譯的時候C語言調(diào)用了未實(shí)現(xiàn)的函數(shù)就會報錯志鞍;而OC中只要聲明了就不會報錯,只有當(dāng)運(yùn)行的時候才會報錯方仿,這是因為OC是運(yùn)行時動態(tài)調(diào)用的固棚。
二,Runtime的作用
要想使用runtime仙蚜,必須要導(dǎo)入頭文件此洲,runtime.h
1,消息機(jī)制
方法發(fā)送消息的本質(zhì)是讓對象發(fā)送消息委粉,可以通過objc_msgSend讓對象發(fā)送消息呜师。
??首先要導(dǎo)入頭文件#import <objc/message.h>
,其實(shí)導(dǎo)入runtime也是可以的贾节,但是message中導(dǎo)入了runtime汁汗,所以我們可以直接導(dǎo)入message。
??我們所寫的OC代碼栗涂,Xcode最終會將其編譯成一份C++文件知牌,生成.opp文件。通過指令 clong -rewrite-objc main.m
就會把main.m生成最終代碼戴差,它會幫我們做很多的事情送爸,這里沒深入進(jìn)去。
??如果說方法發(fā)送消息的本質(zhì)是讓對象發(fā)送消息的話暖释,我們可以用底層的方法來實(shí)現(xiàn)方法發(fā)送消息袭厂。
??但是當(dāng)我們使用objc_msgSend
方法的時候發(fā)現(xiàn),被蘋果給注釋掉了球匕,這里我們可以在配置里面設(shè)置纹磺,將其選擇為NO,然后我們就可以使用消息機(jī)制了亮曹,如下圖橄杨。
??消息機(jī)制原理:對象根據(jù)方法編號SEL去映射表查找對應(yīng)的方法實(shí)現(xiàn)秘症。
??例如我們有一個Person類,并且它有sleep類方法式矫,eat實(shí)例方法乡摹。
Person *p = [[Person alloc] init];
// 調(diào)用對象方法
// 本質(zhì):讓對象發(fā)送消息
[p eat];
/*
第一個參數(shù):誰發(fā)送消息
第二個參數(shù):發(fā)送了什么消息
SEL:方法編號 ->尋找方法
*/
objc_msgSend(p, @selector(eat));
// 用類名調(diào)用類方法,底層會自動把類名轉(zhuǎn)換成類對象調(diào)用
// 本質(zhì):讓類對象發(fā)送消息
objc_msgSend([Person class],@selector(sleep));
所以說方法調(diào)用的本質(zhì)是讓對象發(fā)送消息采转,通過Xcode的clang編譯OC代碼編譯成最終代碼可以驗證聪廉。
//底層的實(shí)際寫法
Person *p2 = objc_msgSend([Person class],@selector(alloc));
p2 = objc_msgSend(p2,@selector(init));
objc_msgSend(p2,@selector(eat));
//如果再深入點(diǎn)
Person*p3 = objc_msgSend(objc_getClass("Person"),
sel_registerName("alloc"));
p3 = objc_msgSend(p3, sel_registerName("init"));
objc_msgSend(p3,@selector(eat));
//如果是調(diào)用了多個參數(shù)方法,直接將參數(shù)放在后面就可以了
[p4 run:4];
objc_msgSend(p4,
sel_registerName("run:"),4);
objc_msgSend(p4,@selector(run:),5);
2故慈,交換方法
開發(fā)場景:
??當(dāng)系統(tǒng)的方法功能不能滿足我們的時候板熊,我們可以在保持系統(tǒng)原有方法功能的基礎(chǔ)上,添加自己的功能察绷。
??例如當(dāng)加載一張圖片的時候干签,我們直接用[UIImage imageNamed:@"head"];
是無法知道到底有沒有加載成功的,因為系統(tǒng)的方法是沒有提供這個功能的拆撼。所以我們可以添加一個image的分類同樣寫一個加載圖片的方法容劳,我們的方法有提示,然后通過runtime交換兩個方法情萤。
在分類中鸭蛙,
@implementation UIImage(kg)
// 加載分類到內(nèi)存的時候調(diào)用
+ (void)load
{
//1,獲取系統(tǒng)的imageNamed:方法
Method method1 = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));
//2,獲取分類的kg_imageNamed:方法
Method method2 = class_getClassMethod(self, @selector(kg_imageNamed:));
//3,交換方法
method_exchangeImplementations(method1, method2);
}
+ (instancetype)kg_imageNamed:(NSString *)name
{
UIImage *image = [self
kg_imageNamed:name];
if (image == nil)
{
NSLog(@"加載圖片失敗");
}
return image;
}
@end
通過在分類中用runtime交換方法筋岛,我們就可以直接用調(diào)用系統(tǒng)的方法娶视,系統(tǒng)會去找我們自己的方法的實(shí)現(xiàn)。
交換方法的實(shí)現(xiàn)原理:
這還是要從方法調(diào)用的流程說起睁宰,
1肪获,首先會獲取當(dāng)前對象的isa指針,然后去isa指向的類中查找柒傻,
2孝赫,根據(jù)傳入的SEL找到對應(yīng)方法名(函數(shù)入口)
3,然后去方法區(qū)直接調(diào)用函數(shù)實(shí)現(xiàn)
我們所做的就是在第三步的時候红符,改變了兩個方法的實(shí)現(xiàn)指向青柄。而且我們改變指向要在系統(tǒng)的imageNamed:方法調(diào)用前,所以將代碼寫在了分類的load方法里预侯。最后當(dāng)運(yùn)行的時候系統(tǒng)的方法就會去找我們的方法的實(shí)現(xiàn)致开。
3,動態(tài)添加方法
開發(fā)使用場景:
??如果一個類方法非常多萎馅,加載類到內(nèi)存的時候也比較耗費(fèi)資源双戳,需要給每個方法生成映射表,可以使用動態(tài)給某個類糜芳,添加方法解決飒货。
使用場景:
??OC中我們很習(xí)慣的會用懶加載魄衅,當(dāng)用到的時候才去加載它,但是實(shí)際上只要一個類實(shí)現(xiàn)了某個方法塘辅,就會被加載進(jìn)內(nèi)存晃虫。當(dāng)我們不想加載這么多方法的時候,就會使用到runtime動態(tài)的添加方法莫辨。
//通過performSelector:動態(tài)的添加方法
Person *p = [[Person
alloc] init];
// [p performSelector:@selector(eat)];
[p performSelector:@selector(eat:) withObject:@"123"];
Person的實(shí)現(xiàn)
@implementation Person
// 沒有返回值,沒有參數(shù)
// void(*)()
// 完整方法實(shí)現(xiàn)
// 任何一個方法都有兩個隱式參數(shù),self,_cmd
void eat(id self, SEL _cmd, NSString
*str)
{
NSLog(@"動態(tài)添加的吃方法%@",str);
}
// 動態(tài)添加方法步驟
// 作用:處理未實(shí)現(xiàn)方法
// 什么時候調(diào)用:調(diào)用了一個未實(shí)現(xiàn)的方法就會調(diào)用這個方法
// 參數(shù):未實(shí)現(xiàn)方法的方法編號
//當(dāng)一個對象調(diào)用了未實(shí)現(xiàn)的方法傲茄,就會調(diào)用這個方法處理毅访,并且會將對應(yīng)的方法列表傳過來沮榜,剛好可以用來判斷這個方法是不是我們想要動態(tài)添加的方法。
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
NSLog(@"%@",NSStringFromSelector(sel));
// 動態(tài)添加eat
if (sel == @selector(eat:))
{
// 動態(tài)添加方法
// Class:給哪個類添加方法
// SEL:添加什么方法
// IMP:方法實(shí)現(xiàn),函數(shù)入口-> 函數(shù)名
// type:方法類型 v:void @:id :->SEL
//這里的方法類型可能麻煩一些喻粹,但是對照著文檔做也不是太難的蟆融。
class_addMethod(self, sel, (IMP)eat, "v@:@");
return YES;
}
return[superresolveInstanceMethod:sel];
}
4,給分類添加屬性
原理:
??給一個類聲明屬性守呜,其實(shí)本質(zhì)就是給這個類添加關(guān)聯(lián)型酥,并不是直接把這個值的內(nèi)存空間添加到內(nèi)存空間。
??例如給系統(tǒng)自帶的NSObject添加一個分類查乒,用@Property給它一個屬性弥喉。我們知道在分類中是不能夠添加成員屬性的,雖然我們用了@Property玛迄,但是僅僅會自動生成get和set方法的聲明由境,并沒有帶下劃線的屬性和方法實(shí)現(xiàn)生成。但是我們可以通過runtime就可以做到給它方法的實(shí)現(xiàn)蓖议。例如給它添加一個name屬性虏杰。
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@implementation NSObject (Property)
- (NSString *)name
{
//根據(jù)關(guān)聯(lián)的key,獲取關(guān)聯(lián)的值勒虾。
return objc_getAssociatedObject(self, @"name");
}
- (void)setName:(NSString
*)name
{
//第一個參數(shù):給哪個對象添加關(guān)聯(lián)
//第二個參數(shù):關(guān)聯(lián)的key纺阔,通過這個key獲取
//第三個參數(shù):關(guān)聯(lián)的value
// 第四個參數(shù):關(guān)聯(lián)的策略(這個策略其實(shí)就是用@Property時候的策略)
objc_setAssociatedObject(self, @"name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
@end
在外界可以直接調(diào)用:
NSObject *objc = [[NSObject
alloc] init];
objc.name= @"張三";
NSLog(@"%@",objc.name);
其實(shí),給屬性賦值的本質(zhì):就是讓屬性與一個對象產(chǎn)生關(guān)聯(lián)修然,所以要給NSObject的分類的name屬性賦值就是讓name和NSObject產(chǎn)生關(guān)聯(lián)笛钝,而runtime可以做到這一點(diǎn)。
5愕宋,字典轉(zhuǎn)模型
字典轉(zhuǎn)模型一般可以通過kvc或者第三方框架來完成玻靡。如下代碼:
+ (instancetype)statusWithDict:(NSDictionary *)dict
{
Status *status = [[self alloc]init];
[status setValuesForKeysWithDictionary:dict];
return status;
}
kvc字典轉(zhuǎn)模型的實(shí)質(zhì)是:遍歷字典中的所有key去模型中查找,如果沒有找到就會直接報錯掏婶。
??有時候字典里的key不一定是我們需要用到的啃奴,所以我們的模型里就可能沒有這個屬性,但是如果是用kvc字典轉(zhuǎn)模型的雄妥,沒有這個屬性是會報錯的最蕾,而且會調(diào)用下面的方法
??我們可以把系統(tǒng)的這個方法覆蓋依溯,就能繼續(xù)使用KVC,字典轉(zhuǎn)模型了瘟则。
- (void)setValue:(id)value
forUndefinedKey:(NSString *)key
{
}
通過kvc字典轉(zhuǎn)模型是有弊端的黎炉,不能夠嵌套模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而實(shí)際上醋拧,通過runtime也是可以完成字典轉(zhuǎn)模型的慷嗜。
思路:
??利用運(yùn)行時,遍歷模型中所有屬性丹壕,根據(jù)模型的屬性名庆械,去字典中查找key,取出對應(yīng)的值菌赖,運(yùn)用KVC給模型的屬性賦值缭乘。
步驟:提供一個NSObject分類,專門用來字典轉(zhuǎn)模型琉用,以后所有模型都可以通過這個分類轉(zhuǎn)換堕绩。
注意點(diǎn):
??使用runtime字典轉(zhuǎn)模型獲取模型屬性名的時候,最好獲取成員屬性名Ivar因為可能會有個屬性是沒有setter和getter方法的邑时。