ios runtime總結(jié)(一)

runtime是運行時機制粗梭，Objective-C是面向運行時的語言，就是說它會盡可能的把編譯和鏈接時要執(zhí)行的邏輯延遲到運行時级零。這就給了我們很大的靈活性断医。可以按照需要把消息重定向給合適的對象，甚至可以交換方法的實現(xiàn)等等孩锡。

下面從以下幾個方面來探索

1酷宵、消息機制
2、方法調(diào)用流程
3躬窜、使用runtime交換方法實現(xiàn)
4浇垦、動態(tài)添加方法
5、動態(tài)添加屬性

1荣挨、消息機制

我們先新建一個命令行項目

#import <Foundation/Foundation.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        id objc = [NSObject alloc];
        objc = [objc init];
    }
    return 0;
}

可以使用命令 clang -rewrite-objc- main.m 將其編譯為C++文件
通過查看該文件男韧，我們可以發(fā)現(xiàn)，編譯器將其對象創(chuàng)建的兩行代碼編譯為

id objc = ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc"));
        objc = ((id (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc, sel_registerName("init"));

對其不必要的代碼進行刪除后可得到

 objc_msgSend(objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc"));
 objc = objc_msgSend(objc, sel_registerName("init"));

從這兩行代碼可明顯看出默垄，Objective-C經(jīng)過編譯后是使用消息機制來調(diào)用方法的此虑。所以我們可以用發(fā)送消息的方式來調(diào)用方法

id objc = objc_msgSend([NSObject class], @selector(alloc));
objc = objc_msgSend(objc, @selector(init));

那么我們開發(fā)中什么時候需要用到消息機制呢？當我們想調(diào)用私有方法時口锭，可以用runtime朦前。
下面來看一下帶參數(shù)的方法怎么用runtime調(diào)用

objc_msgSend(<#id  _Nullable self#>, <#SEL  _Nonnull op, ...#>)

從代碼提示可以發(fā)現(xiàn)第三個參數(shù)的...代表可變參數(shù)，意味著可以傳入任意個數(shù)的參數(shù)鹃操。

person *p = objc_msgSend([person class], @selector(alloc));
p = objc_msgSend(p, @selector(init));
objc_msgSend(p, @selector(eat:),@"蘋果");

我定義了一個person類韭寸，并且未在.h文件中暴露方法聲明，從運行結(jié)果可以看出荆隘，使用runtime可以實現(xiàn)對私有方法的調(diào)用恩伺。

2、方法調(diào)用流程椰拒。
方法分為對象方法和類方法晶渠。對象方法保存在方法列表中，類方法保存在元類的方法列表中燃观。
1）褒脯、通過isa去對應(yīng)類中查找。
2）缆毁、注冊方法編號
3）番川、根據(jù)方法編號去查找對應(yīng)方法。
4）积锅、找到的只是最終函數(shù)實現(xiàn)地址爽彤，根據(jù)地址去方法區(qū)調(diào)用方法。

3缚陷、使用runtime交換方法實現(xiàn)
下面我們來看這樣一個場景适篙，當用UIImage加載圖片時，如果需要判斷圖片是否加載成功箫爷，就需要增加一個判斷嚷节，代碼如下：

UIImage *img = [UIImage imageNamed:@"1.png"];
    if (img == nil) {
        NSLog(@"圖片加載失敗");
    }else{
        NSLog(@"圖片加載成功");
    }

若需要多次判斷聂儒，就需要每次都進行判斷，無疑會增加代碼的冗余度硫痰。此時可能會想到給UIImage類增加一個分類衩婚，重寫imageNamed方法，在重寫的方法中進行判斷效斑，每次需要判斷時直接調(diào)用分類重寫的方法非春，但是如果是之前代碼中已經(jīng)調(diào)用了很多次原來的方法，再進行修改就會帶來很大的工作量缓屠，此時我們可以想到runtime奇昙，因為它將方法的調(diào)用推遲到了運行時，我們可以在編譯時對自己重寫的方法和類原有的方法進行調(diào)換敌完，以達到上述目的储耐。
進行方法調(diào)換需要在類加載進內(nèi)存的時候交換，并且只能交換一次滨溉，所以可以在分類的+(void)load方法中交換什湘。主要代碼如下：

+ (void)load
{
    Method imagenamed = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));
    Method imageWithName = class_getClassMethod(self, @selector(imageWithName:));
    method_exchangeImplementations(imagenamed, imageWithName);
}
+(UIImage *)imageWithName:(NSString *)name
{
    UIImage *image = [UIImage imageWithName:name];
    if (image) {
        NSLog(@"加載成功");
    }else{
        NSLog(@"加載失敗");
    }
    return image;
}

4、動態(tài)添加方法
為什么要動態(tài)添加方法晦攒？OC都是懶加載機制闽撤，只要一個方法實現(xiàn)了，就會馬上添加到方法列表中勤家。

     person *p = [[person alloc]init];
    [p performSelector:@selector(eat)];
    [p performSelector:@selector(run:) withObject:@"操場"];


@implementation person

void aaa(){
    NSLog(@"aaaa");
}
void run(id self,SEL _cmd,NSString *arg){
    NSLog(@"在%@跑",arg);
}


+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    //不帶參數(shù)
    if (sel == NSSelectorFromString(@"eat")) {
        class_addMethod(self,sel,(IMP)aaa,"v@:");
        return YES;
    }
    //帶參數(shù)
    if (sel == NSSelectorFromString(@"run:")) {
        class_addMethod(self, sel, (IMP)run, "v@:");
        return  YES;
    }
    
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

@end

如上腹尖，當調(diào)用一個對象未實現(xiàn)的方法時柳恐，會調(diào)用該方法內(nèi)部的+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel方法伐脖，在這個方法內(nèi)，我們就可對該對象動態(tài)添加方法乐设。
下面對class_addMethod(<#Class _Nullable __unsafe_unretained cls#>, <#SEL _Nonnull name#>, <#IMP _Nonnull imp#>, <#const char * _Nullable types#>)
方法中的參數(shù)進行解釋：
cls：給哪個類添加方法
SEL：添加哪個方法
IMP：方法的實現(xiàn)（函數(shù)入口讼庇，即函數(shù)名）
type：方法類型

5、動態(tài)添加屬性
什么時候需要動態(tài)添加屬性近尚？
本質(zhì)：讓某個屬性與對象產(chǎn)生關(guān)聯(lián)蠕啄。
場景：讓NSObject保存string
方法一、給NSObject添加分類

NSObject+cate1.h
@interface NSObject (cate1)

//@property分類: 只會生成get戈锻，set方法聲明歼跟，不會產(chǎn)生實現(xiàn)。也不會產(chǎn)生下劃線成員屬性
@property NSString *name;

@end

NSObject+cate1.m

@implementation NSObject (cate1)

static NSString *_name;

- (void)setName:(NSString *)name
{
    _name = name;
}

-(NSString *)name{
    return _name;
}

@end

弊端：使用全局靜態(tài)變量格遭，當這個類銷毀時哈街，靜態(tài)變量可能還存在

方法二：runtime

objc_setAssociatedObject(<#id  _Nonnull object#>, <#const void * _Nonnull key#>, <#id  _Nullable value#>, <#objc_AssociationPolicy policy#>);

object：給哪個對象添加屬性
key：屬性名稱
value：屬性值
policy：保存策略

.h
@interface NSObject (cate1)

//@property分類: 只會生成get，set方法聲明拒迅，不會產(chǎn)生實現(xiàn)骚秦。也不會產(chǎn)生下劃線成員屬性
@property NSString *name;

@end

.m
@implementation NSObject (cate1)


- (void)setName:(NSString *)name
{
    objc_setAssociatedObject(self, @"name", name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}

-(NSString *)name{
    return  objc_getAssociatedObject(self, @"name");
}

@end