前言

寫這篇文章也是因為我一個朋友覺得學runtime沒啥用處，平時開發(fā)也用不到外盯，學了也就是為了應付面試而已饱苟，我不這么覺得狼渊，所以今天討論一下runtime這個黑科技能搞點啥東西出來囤锉，如有錯誤希望大家積極指正官地，我們一起進步驱入。

搞IOS的同學肯定都知道有這個東西，但又僅僅知道有這個東西的存在莺褒，oc的運行都得靠他遵岩，黑科技可遠觀而不可褻玩焉尘执。說白了runtime就是oc運行的一些機制宴凉，oc是一門動態(tài)語言弥锄，它的動態(tài)特性由runtime體現(xiàn)出來。今天主要研究四個問題饭庞。本文的demo稍后上傳但绕。

1.給分類添加屬性

2.消息轉(zhuǎn)發(fā)機制

3.動態(tài)交換方法的實現(xiàn)

4.手動實現(xiàn)多繼承（oc本身是不支持多繼承的）

在研究runtime之前先了解一下兩個經(jīng)常出現(xiàn)在runtime里的知識點

IMP

這是一個函數(shù)指針，顧名思義它保存的是一個函數(shù)的內(nèi)存地址六孵，通過IMP系統(tǒng)就可以找到這個函數(shù)然后去執(zhí)行它劫窒，也可以說說它指向一個方法的實現(xiàn)主巍。

SEL

這個類型我們經(jīng)常遇到比如[self performSelector:@selector(click) withObject:nil];這個方法里的:@selector(click)就是SEL類型孕索。SEL是方法編號搞旭，會根據(jù)方法的名字生成一個用來區(qū)分這個方法的唯一的一個ID肄渗，只要方法名稱相同翎嫡，那么它們的ID就是相同的。是對方法的一個包裝翁垂，它本身并不指向方法的實現(xiàn)沿猜，系統(tǒng)在內(nèi)部通過SEL找到對應的IMP啼肩，然后去執(zhí)行這個方法祈坠。

Method

在objc.h中， Method 的定義如下：

/// An opaque type that represents a method in a class definition.typedefstructobjc_method*Method;structobjc_method{SEL method_name? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? OBJC2_UNAVAILABLE;char*method_types? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? OBJC2_UNAVAILABLE;? ? IMP method_imp? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? OBJC2_UNAVAILABLE;}

Method = SEL + IMP + method_types，相當于在SEL和IMP之間建立了一個映射阁猜。

接下來進入正題蹋艺，我們都知道Category(分類)里面是不能添加屬性和成員變量的捎谨，為什么涛救？比如你在Category里申明了一個屬性@property(nonatomic,copy)NSString * userName;這個時候你看.m文件會有一個警告检吆，告訴我們要實現(xiàn)它的set方法咧栗，這就是原因所在致板，在分類里面添加屬性，系統(tǒng)只會申明set和get方法素征，并不會實現(xiàn)他們萝挤，并且也不會生成一個帶下劃線的成員變量御毅，也就是說在內(nèi)部我們沒辦法操作這個屬性。既然已經(jīng)知道問題了怜珍，那就可以開始解決的問題了端蛆，我們只要能在它的內(nèi)部自己實現(xiàn)set和get方法，然后可以操作這個屬性問題不就解決了酥泛，這個時候我們只要用到objc_setAssociatedObject和objc_getAssociatedObject這兩個函數(shù)就可以了今豆。首先我們創(chuàng)建一個UIView的分類Test嫌拣。然后在.m里實現(xiàn)set和get方法呆躲，代碼如下异逐。

這里面用到的知識點就是動態(tài)的關聯(lián)屬性

objc_setAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key,

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? id _Nullable value, objc_AssociationPolicy policy)

可以看到這個函數(shù)需要傳入四個函數(shù)分別是被綁定的對象，鍵插掂，綁定的值和策略灰瞻，這個策略有幾個選項

OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0,

OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1,

OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3,?

OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401,? ? ?

OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403 類似于assign,retain,copy。

而這個鍵一般用靜態(tài)字符常量辅甥，用來保存和獲取所關聯(lián)的值酝润。這個函數(shù)相當于我們的set方法。同理objc_getAssociatedObject這個函數(shù)相當于我們的get方法肆氓。通過動態(tài)的關聯(lián)屬性袍祖，我們就可以變相的操作這個userName屬性了底瓣。

接下來我們來看看消息轉(zhuǎn)發(fā)是怎么玩的

首先我們定義一個類叫MessageForward谢揪，然后申明一個方法-(void)sendMessage;

//創(chuàng)建一個對象

MessageForward * message = [[MessageForward alloc]init];

[message sendMessage];//調(diào)用方法

接下來會發(fā)生什么呢？

編譯器將代碼[message sendMessage];轉(zhuǎn)化為objc_msgSend(object, @selector (makeText));捐凭，在objc_msgSend函數(shù)中拨扶。首先通過message的isa指針找到message對應的class。在Class中先去cache中 通過SEL(方法編號)查找對應的method茁肠，若 cache中未找到患民。再去methodList中查找，若methodlist中未找到垦梆，則去superClass中查找匹颤。若能找到，則將method加 入到cache中托猩，以方便下次查找印蓖，并通過method中的函數(shù)指針跳轉(zhuǎn)到對應的函數(shù)中去執(zhí)行。這是正常流程京腥，如果經(jīng)常上面一系列騷操作都沒有找到這個方法的實現(xiàn)赦肃，那么。公浪。他宛。。欠气。厅各。。crash预柒，game over队塘。然后報一個無法識別方法的錯誤琐鲁。如果不想crash，那么我們需要去實現(xiàn)整個消息轉(zhuǎn)發(fā)流程人灼。

第一步動 態(tài)方法解析

查找接收者所屬的類围段，看其是否能動態(tài)添加方法，以處理這個“未知的方法”投放。我們需要實現(xiàn)如下方法

這個方法是NSObject里面奈泪，留給我們來動態(tài)的解析方法

根據(jù)sel得到對應的方法的名字，然后進行判斷灸芳，如果methodNam為 sendMessage涝桅，那么調(diào)用

class_addMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name, IMP _Nonnull imp,

? ? ? ? ? ? ? ? const char * _Nullable types)函數(shù)，添加方法烙样，需要四個參數(shù)冯遂，第一個是誰添加到哪個類，第二個要添加方法的編號谒获，第三個參數(shù)是一個函數(shù)指針蛤肌，方法的實現(xiàn)，第四個參數(shù)用來描述這個方法的類型批狱，比如返回值類型裸准，各個參數(shù)的類型

’v‘ :void類型，第一個字符代表返回值類型

’@‘ : 一個id類型的對象赔硫，第一個參數(shù)類型

’:‘ : 對應SEL炒俱，第二個參數(shù)類型

下來及就是實現(xiàn)這個方法

這里面有兩個隱藏參數(shù) self和_cmd需要我們寫上，如果有別的自定義參數(shù)可以跟著后面寫爪膊。這個時候再運行就不會蹦了权悟，而是輸出我最帥三個字。如果沒有動態(tài)添加方法那么將會進入下一步找備用推盛。

找備用接受者(也就是備胎峦阁，專門用來接鍋的，心疼一分鐘)

首先我們先準備一個接鍋俠小槐，創(chuàng)建一個類Reserve

申明sendMessage方法拇派，并實現(xiàn)它（申不申明都行）

根據(jù)aSelector得到對應的方法的名字，然后進行判斷凿跳，如果methodNam為 sendMessage件豌，那么調(diào)用 [[Reserve alloc]init];然后將這個對象返回，也就是讓它去響應這個消息控嗜，這個時候我們運行茧彤，程序會走到Reserve這個類當中的sendMessage方法，這樣找備胎的就完成了疆栏。備胎這個詞真的很讓人心痛曾掂。惫谤。。珠洗。溜歪。。许蓖。蝴猪。。膊爪。

如果上面兩步騷操作都失效了自阱，那就只能用最后的大招了“消息轉(zhuǎn)發(fā)”，平時玩游戲的小伙伴都知道大招和普通的技能相比除了更牛x以外還有一個令人頭疼的后遺癥米酬，CD時間太長沛豌，在這里也就對應的程序的消耗更大，越往后面走消耗越大赃额〖优桑看代碼。

首先調(diào)用methodSignatureForSelector這個方法爬早，對方法進行簽名哼丈，獲取到方法的類型信息启妹，比如返回值類型筛严，各個參數(shù)類型等。然后調(diào)用-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation饶米，將消息進行轉(zhuǎn)發(fā)給Reserve的對象r桨啃，讓這個r去響應這個消息，這個時候再運行檬输，依然完美的的解決了問題照瘾。

但是。丧慈。析命。。逃默。鹃愤。。完域。软吐。。這個連大招都失靈了會怎么樣吟税，一樣crash凹耙，這就很讓人尷尬姿现，我一頓操作猛如虎，一看戰(zhàn)績0-5肖抱，為了避免這種尷尬的情況我們還有最后一手底牌备典，請看代碼

-(void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector{

? ? NSLog(@"消息無法處理");

}；

這個方法就是最后的最后都失效了調(diào)用的意述，至少保證程序不會crash啊熊经，也不枉擼了那么多代碼。消息轉(zhuǎn)發(fā)機制到這里就算結(jié)束了欲险。

接下來我們就要動態(tài)交換方法的實現(xiàn)

首先我們創(chuàng)建一個UIView的分類Exchange然后如下代碼

所謂交換方法實際上交換兩個方法的實現(xiàn)镐依，比如有a，b兩個方法天试，將他們交換槐壳，那么調(diào)用a方法會去執(zhí)行b方法的實現(xiàn)，反之調(diào)用b方法會去執(zhí)行a方法的實現(xiàn)喜每。這個很簡單务唐，我的demo里有，可以下載玩一下带兜。

接下類就是重頭戲了枫笛，多繼承（oc本身是不支持多繼承的）

記得在很久以前我去面試，面試官問我oc支持多繼承嗎刚照，當時雖然我是一個剛畢業(yè)的菜鳥刑巧，但這點常識還是有的，立刻回答了沒有（畢竟我也是背過不少面試題的无畔，我猜測接下來他會問啊楚，那oc協(xié)議可以多繼承嗎，哈哈浑彰，都是套路恭理，辛虧我早有準備），正當我胸有成竹的時候郭变，他說現(xiàn)在我就想實現(xiàn)多繼承你說怎么辦颜价。窩草，這么傲嬌诉濒，你想實現(xiàn)就實現(xiàn)周伦，蘋果不要面子的啊，對于這個問題當時我覺得不可能啊循诉，從來沒聽說過横辆，所以就回答了不知道，果然這場面試就這樣gg了”吩椋回去之后百度了一下困肩，窩草，居然真的有這種騷操作脆侮，今天就和大家分享一下锌畸。

我們先聊聊大致的思路

一個類既繼承A類，又繼承B類靖避，也就說這兩個類方法它都可以用潭枣，有什么辦法可以同時調(diào)用兩個類的方法呢，答案其實上面已經(jīng)說了幻捏，協(xié)議盆犁，oc是支持協(xié)議的多繼承的，我們把方法的申明寫在協(xié)議里篡九，然后讓這個類同時繼承A類和B類的協(xié)議谐岁，這樣就可以調(diào)用這兩個類的方法了，調(diào)用的時候編譯器不會報錯榛臼，但運行時還是會crash伊佃，因為在這個類內(nèi)部找不到方法的實現(xiàn)，方法的實現(xiàn)是在A類和B類里沛善，那么怎么辦航揉，其實答案也在上面了，我們可以通過消息轉(zhuǎn)發(fā)機智金刁，將消息轉(zhuǎn)發(fā)到A類和B類里帅涂，這樣就解決得了找不到方法實現(xiàn)的問題，首先創(chuàng)建兩個類Man和Women胀葱，定義各自的協(xié)議代碼如下漠秋。

然后創(chuàng)建一個Children類，同時集成上面兩個協(xié)議抵屿。不過這個Children類的基類不是NSObject而是NSProxy，這是一個虛類捅位，沒有構(gòu)造方法轧葛，需要自己手動實現(xiàn)init方法。相當于輕量級的NSObject艇搀，主要實現(xiàn)-(nullable NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel和-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation兩個方法進行消息轉(zhuǎn)發(fā)尿扯，上面已經(jīng)說了這兩個方法。首先我們先寫個init方法焰雕。

第一步創(chuàng)建一個字典然后調(diào)用-(void)registerMethodsWithTarget:(id)target方法

這個方法是干嘛的衷笋，首先獲取到調(diào)用者所在類的所有實例方法，然后進行遍歷矩屁，然后以調(diào)用者為值辟宗，方法名作為鍵爵赵，添加到_methodsMap這個字典里，后邊會用的泊脐，先不說空幻。接下來進行消息轉(zhuǎn)發(fā)

首先調(diào)用-(nullable NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel這個方法，返回方法簽名容客。

然后調(diào)用-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation進行消息轉(zhuǎn)發(fā)秕铛，首先獲取到sel，然后根據(jù)sel獲取到methodName缩挑，然后真?zhèn)€methodName到_methodsMap這個字典去取值但两，得到目標target，就是我們再init方法里創(chuàng)建一個Man對象和一個Women對象供置，然后進行判斷如果target響應這個方法镜遣，將消息轉(zhuǎn)發(fā)給這個target，結(jié)束士袄。

這些就是runtime的幾個簡單應用悲关，還有好多好多騷操作，不過需要我們我們慢慢地去發(fā)現(xiàn)娄柳，runtime對于新手來說還是不太理解和操作的寓辱，用不好就是天大的bug，建議大家用的時候一定要小心一點赤拒，因為它是運行時候的機制秫筏，所以在編譯階段編譯器是發(fā)現(xiàn)不了錯誤的，出bug了也很難定位挎挖，雙刃劍吧这敬，用好的吊炸天，用不好蕉朵，估計就要上天臺了崔涂。