1.runtime簡(jiǎn)介
因?yàn)镺bjc是一門動(dòng)態(tài)語言星压，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)捌议。也就是說只有編譯器是不夠的纽哥，還需要一個(gè)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)
(runtime system) 來執(zhí)行編譯后的代碼背率。這就是 Objective-C Runtime
系統(tǒng)存在的意義卒落，它是整個(gè)Objc運(yùn)行框架的一塊基石羡铲。
RunTime簡(jiǎn)稱運(yùn)行時(shí)。OC就是運(yùn)行時(shí)機(jī)制儡毕，其中最主要的是消息機(jī)制也切。對(duì)于C語言，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)腰湾。對(duì)于OC的函數(shù)雷恃，屬于動(dòng)態(tài)調(diào)用過程，在編譯的時(shí)候并不能決定真正調(diào)用哪個(gè)函數(shù)费坊，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)來調(diào)用倒槐。
Runtime基本是用C和匯編寫的，可見蘋果為了動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的高效而作出的努力附井。你可以在這里下到蘋果維護(hù)的開源代碼讨越。蘋果和GNU各自維護(hù)一個(gè)開源的runtime版本，這兩個(gè)版本之間都在努力的保持一致永毅。
2.runtime相關(guān)的頭文件
ios的sdk中 usr/include/objc文件夾下面有這樣幾個(gè)文件
使用時(shí)，需要導(dǎo)入文件，導(dǎo)入如：#import<objc/message.h> 與#import<objc/runtime.h>
3.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)類型滨嘱，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)類峰鄙，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;
這些類型的定義浸间，對(duì)一個(gè)類進(jìn)行了完全的分解太雨，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魁蒜。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)獲取這些屬性囊扳，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
4.函數(shù)的定義
對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作的方法一般以object_開頭
對(duì)類進(jìn)行操作的方法一般以class_開頭
對(duì)類或?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行操作的方法一般以method_開頭
對(duì)成員變量進(jìn)行操作的方法一般以ivar_開頭
對(duì)屬性進(jìn)行操作的方法一般以property_開頭開頭
對(duì)協(xié)議進(jìn)行操作的方法一般以protocol_開頭
根據(jù)以上的函數(shù)的前綴 可以大致了解到層級(jí)關(guān)系兜看。
對(duì)于以objc_開頭的方法锥咸，則是runtime最終的管家，可以獲取內(nèi)存中類的加載信息,類的列表细移，關(guān)聯(lián)對(duì)象和關(guān)聯(lián)屬性等操作搏予。
例如：使用runtime對(duì)當(dāng)前的應(yīng)用中加載的類進(jìn)行打印，別被嚇一跳弧轧。
- (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);
}
}
5.runtime應(yīng)用
1.發(fā)送消息
方法調(diào)用的本質(zhì)雪侥，就是讓對(duì)象發(fā)送消息。
objc_msgSend,只有對(duì)象才能發(fā)送消息精绎，因此以objc開頭.
使用消息機(jī)制前提速缨，必須導(dǎo)入#import
消息機(jī)制簡(jiǎn)單使用：
// 創(chuàng)建person對(duì)象
Person *p = [[Person alloc] init];
// 調(diào)用對(duì)象方法
[p eat];
// 本質(zhì)：讓對(duì)象發(fā)送消息
objc_msgSend(p, @selector(eat));
// 調(diào)用類方法的方式：兩種
// 第一種通過類名調(diào)用
[Person eat];
// 第二種通過類對(duì)象調(diào)用
[[Person class] eat];
// 用類名調(diào)用類方法，底層會(huì)自動(dòng)把類名轉(zhuǎn)換成類對(duì)象調(diào)用
// 本質(zhì)：讓類對(duì)象發(fā)送消息
objc_msgSend([Person class], @selector(eat));
我們可以通過clang來查看代碼生成的CPP代碼代乃。
最終代碼,需要把當(dāng)前代碼重新編譯,用xcode編譯器,clang
clang -rewrite-objc main.m 查看最終生成代碼
2.交換方法
交換方法實(shí)現(xiàn)的需求場(chǎng)景：自己創(chuàng)建了一個(gè)功能性的方法旬牲，在項(xiàng)目中多次被引用，當(dāng)項(xiàng)目的需求發(fā)生改變時(shí)搁吓，要使用另一種功能代替這個(gè)功能原茅，要求是不改變舊的項(xiàng)目(也就是不改變?cè)瓉矸椒ǖ膶?shí)現(xiàn))。
可以在類的分類中堕仔，再寫一個(gè)新的方法(是符合新的需求的),然后交換兩個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)员咽。這樣，在不改變項(xiàng)目的代碼贮预，而只是增加了新的代碼 的情況下贝室，就完成了項(xiàng)目的改進(jìn)。
交換兩個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)一般寫在類的load方法里面仿吞，因?yàn)閘oad方法會(huì)在程序運(yùn)行前加載一次滑频，而initialize方法會(huì)在類或者子類在 第一次使用的時(shí)候調(diào)用，當(dāng)有分類的時(shí)候會(huì)調(diào)用多次唤冈。
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
// 需求：給imageNamed方法提供功能峡迷，每次加載圖片就判斷下圖片是否加載成功。
// 步驟一：先搞個(gè)分類，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)绘搞，就能調(diào)用imageWithName彤避，間接調(diào)用imageWithName的實(shí)現(xiàn)。
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:));
// 交換方法地址夯辖，相當(dāng)于交換實(shí)現(xiàn)方式
method_exchangeImplementations(imageWithName, imageName);
}
// 不能在分類中重寫系統(tǒng)方法imageNamed琉预，因?yàn)闀?huì)把系統(tǒng)的功能給覆蓋掉，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蒿褂，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
3.類\對(duì)象的關(guān)聯(lián)對(duì)象
關(guān)聯(lián)對(duì)象不是為類\對(duì)象添加屬性或者成員變量(因?yàn)樵谠O(shè)置關(guān)聯(lián)后也無法通過ivarList或者propertyList取得) 圆米，而是為類添加一個(gè)相關(guān)的對(duì)象，通常用于存儲(chǔ)類信息啄栓，例如存儲(chǔ)類的屬性列表數(shù)組娄帖，為將來字典轉(zhuǎn)模型的方便。
使用方式一：給分類添加屬性
@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昙楚，獲取關(guān)聯(lián)的值近速。
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，通過這個(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
使用方式二：給對(duì)象添加關(guān)聯(lián)對(duì)象堪旧。
比如alertView,一般傳值削葱，使用的是alertView的tag屬性。我們想把更多的參數(shù)傳給alertView代理：
/**
*? 刪除點(diǎn)擊
*? @param recId? ? ? ? 購(gòu)物車ID
*/
- (void)shopCartCell:(BSShopCartCell *)shopCartCell didDeleteClickedAtRecId:(NSString *)recId
{
UIAlertView *alert = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"" message:@"確認(rèn)要?jiǎng)h除這個(gè)寶貝" delegate:self cancelButtonTitle:@"取消" otherButtonTitles:@"確定", nil];
// 傳遞多參數(shù)
objc_setAssociatedObject(alert, "suppliers_id", @"1", OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
objc_setAssociatedObject(alert, "warehouse_id", @"2", OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
alert.tag = [recId intValue];
[alert show];
}
/**
*? 確定刪除操作
*/
- (void)alertView:(UIAlertView *)alertView clickedButtonAtIndex:(NSInteger)buttonIndex {
if (buttonIndex == 1) {
NSString *warehouse_id = objc_getAssociatedObject(alertView, "warehouse_id");
NSString *suppliers_id = objc_getAssociatedObject(alertView, "suppliers_id");
NSString *recId = [NSString stringWithFormat:@"%ld",(long)alertView.tag];
}
}
objc_setAssociatedObject方法的參數(shù)解釋:
1.第一個(gè)參數(shù)id object, 當(dāng)前對(duì)象
2.第二個(gè)參數(shù)const void *key, 關(guān)聯(lián)的key崎场，是c字符串
3.第三個(gè)參數(shù)id value, 被關(guān)聯(lián)的對(duì)象的值
4.第四個(gè)參數(shù)objc_AssociationPolicy policy關(guān)聯(lián)引用的規(guī)則
4.動(dòng)態(tài)添加方法
開發(fā)使用場(chǎng)景：如果一個(gè)類方法非常多佩耳，加載類到內(nèi)存的時(shí)候也比較耗費(fèi)資源，需要給每個(gè)方法生成映射表谭跨，可以使用動(dòng)態(tài)給某個(gè)類干厚，添加方法解決。
經(jīng)典面試題：有沒有使用performSelector螃宙，其實(shí)主要想問你有沒有動(dòng)態(tài)添加過方法蛮瞄。
簡(jiǎn)單使用:
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
Person *p = [[Person alloc] init];
// 默認(rèn)person，沒有實(shí)現(xiàn)eat方法谆扎，可以通過performSelector調(diào)用挂捅，但是會(huì)報(bào)錯(cuò)。
// 動(dòng)態(tài)添加方法就不會(huì)報(bào)錯(cuò)
[p performSelector:@selector(eat)];
}
@end
@implementation Person
// void(*)()
// 默認(rèn)方法都有兩個(gè)隱式參數(shù)堂湖，
void eat(id self,SEL sel)
{
NSLog(@"%@ %@",self,NSStringFromSelector(sel));
}
// 當(dāng)一個(gè)對(duì)象調(diào)用未實(shí)現(xiàn)的方法闲先，會(huì)調(diào)用這個(gè)方法處理,并且會(huì)把對(duì)應(yīng)的方法列表傳過來.
// 剛好可以用來判斷，未實(shí)現(xiàn)的方法是不是我們想要?jiǎng)討B(tài)添加的方法
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
if (sel == @selector(eat)) {
// 動(dòng)態(tài)添加eat方法
// 第一個(gè)參數(shù)：給哪個(gè)類添加方法
// 第二個(gè)參數(shù)：添加方法的方法編號(hào)
// 第三個(gè)參數(shù)：添加方法的函數(shù)實(shí)現(xiàn)（函數(shù)地址）
// 第四個(gè)參數(shù)：函數(shù)的類型无蜂，(返回值+參數(shù)類型) v:void @:對(duì)象->self :表示SEL->_cmd
class_addMethod(self, @selector(eat), eat, "v@:");
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
@end
5.字典轉(zhuǎn)模型KVC實(shí)現(xiàn)
KVC：把字典中所有值給模型的屬性賦值伺糠。這個(gè)是要求字典中的Key,必須要在模型里能找到相應(yīng)的值，如果找不到就會(huì)報(bào)錯(cuò)斥季⊙低埃基本原理如：
// KVC原理:
// 1.遍歷字典中所有key,去模型中查找有沒有對(duì)應(yīng)的屬性
[dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id? _Nonnull key, id? _Nonnull value, BOOL * _Nonnull stop) {
// 2.去模型中查找有沒有對(duì)應(yīng)屬性 KVC
// key:source value:來自即刻筆記
// [item setValue:@"來自即刻筆記" forKey:@"source"]
[item setValue:value forKey:key];
}];
但是累驮，在實(shí)際開發(fā)中，從字典中取值,不一定要全部取出來舵揭。因此谤专，我們可以通過重寫KVC 中的 forUndefinedKey這個(gè)方法，就不會(huì)進(jìn)行報(bào)錯(cuò)處理午绳。
// 重寫系統(tǒng)方法? 1.想給系統(tǒng)方法添加額外功能 2.不想要系統(tǒng)方法實(shí)現(xiàn)
// 系統(tǒng)找不到就會(huì)調(diào)用這個(gè)方法,報(bào)錯(cuò)
- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key
{
}
另外置侍，我們可以通過runtime的方式去實(shí)現(xiàn)。我們把KVC的原理倒過來箱叁，通過遍歷模型的值墅垮，從字典中取值惕医。
// Ivar:成員變量 以下劃線開頭
// Property:屬性
+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict
{
id objc = [[self alloc] init];
// runtime:根據(jù)模型中屬性,去字典中取出對(duì)應(yīng)的value給模型屬性賦值
// 1.獲取模型中所有成員變量 key
// 獲取哪個(gè)類的成員變量
// count:成員變量個(gè)數(shù)
unsigned int count = 0;
// 獲取成員變量數(shù)組
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
// 遍歷所有成員變量
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 獲取成員變量
Ivar ivar = ivarList[i];
// 獲取成員變量名字
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
// 獲取成員變量類型
NSString *ivarType = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
// @\"User\" -> User
ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"\"" withString:@""];
ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"@" withString:@""];
// 獲取key
NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
// 去字典中查找對(duì)應(yīng)value
// key:user? value:NSDictionary
id value = dict[key];
// 二級(jí)轉(zhuǎn)換:判斷下value是否是字典,如果是,字典轉(zhuǎn)換層對(duì)應(yīng)的模型
// 并且是自定義對(duì)象才需要轉(zhuǎn)換
if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]] && ![ivarType hasPrefix:@"NS"]) {
// 字典轉(zhuǎn)換成模型 userDict => User模型
// 轉(zhuǎn)換成哪個(gè)模型
// 獲取類
Class modelClass = NSClassFromString(ivarType);
value = [modelClass modelWithDict:value];
}
// 給模型中屬性賦值
if (value) {
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
參考：
iOS-Runtime知識(shí)點(diǎn)整理 - Mike_zh - 博客園
runtime的方法調(diào)用流程耕漱？
怎么去調(diào)用eat方法 ,對(duì)象方法:類對(duì)象的方法列表 類方法:元類中方法列表
1.通過isa去對(duì)應(yīng)的類中查找
2.注冊(cè)方法編號(hào)
3.根據(jù)方法編號(hào)去查找對(duì)應(yīng)方法
4.找到只是最終函數(shù)實(shí)現(xiàn)地址,根據(jù)地址去方法區(qū)調(diào)用對(duì)應(yīng)函數(shù)
