1.什么是Runtime？
我所理解的runtime是一個使用C編寫的庫,為C添加了面向對象的特性,它是一個庫(Runtime Library中文:運行時庫).在這個庫中可以用C函數(shù)來實現(xiàn)方法,對象也可以用C語言的結構體來表示…所有oc的方法的背后都是通過runtime來運行的.
2.runtime的使用
（1）利用runtime的消息發(fā)送機制調用方法
首先新建一個類RuntimeModel，并實現(xiàn)對象方法eat，在RuntimeViewController中調用eat方法逊谋，使用oc來語言來實現(xiàn)很簡單了
RuntimeModel * model=[[RuntimeModel alloc]init];
[model eat];
接下來一點點用runtime實現(xiàn)上面的代碼，導入runtime的頭文件#import <objc/message.h>龙填，由于xcode5.0開始蘋果不建議我們使用底層的代碼捡鱼，所以target->build setting->搜索msg->將YES改為NO，這樣接下來我們用runtime的時候才會出現(xiàn)提示毫深。
我們使用objc_msgSend(<#id self#>, <#SEL op, ...#>)這個方法吩坝，可以看到需要兩個參數(shù)，第一個參數(shù)是id類型哑蔫，代表誰要發(fā)送消息钉寝，第二個參數(shù)是要把消息發(fā)送給誰，我們用runtime來實現(xiàn)[model eat];這個方法闸迷。
objc_msgSend(model, sel_registerName("eat"));
而初始化對象同樣是調用了alloc init這兩個方法嵌纲。將導入的頭文件RuntimeModel去掉，用純c語言的代碼實現(xiàn)上面的功能腥沽。
objc_msgSend(objc_msgSend(objc_msgSend(objc_getClass("RuntimeModel"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init")), sel_registerName("eat"));
運行逮走，我們可以看到在eat方法中的nslog被調用了，雖然我們實現(xiàn)了功能今阳，但是怎么才能知道我們的oc語言在運行時確實是被轉換成了c語言的代碼呢师溅？
新建工程，創(chuàng)建命令行工具盾舌。
新建一個person類险胰，然后進入main.m中。
調用頭文件矿筝，在main中實例化person。
person * p=[[person alloc]init];關閉項目棚贾，打開終端窖维，進入剛才建的文件夾下榆综，ls打開可以看到剛才我們新建的類和main.m文件，接下來執(zhí)行命令行clang -rewrite-objc main.m這時我們可以看到铸史，在剛才的工程中出現(xiàn)一個
main.cpp的文件鼻疮，打開并且拖到最下面。
（2）交換方法
做為oc的程序員最悲慘的就是琳轿，運行－－崩潰在main里面判沟，我尼瑪！Ｕ复邸挪哄！ 例如：
NSURL * url=[NSURL URLWithString:@"www.baidu.com.啦啦"];
當我們沒有進行編碼的時候，這個url在編譯的時候是有效的琉闪，但是一旦運行起來迹炼，這個url就會變?yōu)閚il。因為檢測不到這是一個無效的url颠毙，會繼續(xù)發(fā)送網(wǎng)絡請求斯入。
怎么辦呢？在下面用if做一個判斷蛀蜜？可是要在每一個url下面都做判斷刻两。這時候最先想到的一定是重寫。
創(chuàng)建一個url的分類滴某，重寫URLWithString:<#(nonnull NSString *)#>但是磅摹，我們看：
+(instancetype)URLWithString:(NSString *)URLString
{
// 首先創(chuàng)建一個URL
NSURL * url= ????????
if (url==nil) {
NSLog(@"有問題");
}
return url;
}
我們該怎么創(chuàng)建呢，死循環(huán)了是不是壮池，所以runtime就起作用了偏瓤。
在分類中自定義一個方法
+(instancetype)TY_URLWithStr:(NSString *)Str;
{
NSURL * url =[NSURL URLWithString:Str];
if (url == nil) {
NSLog(@"是空！Ｒ铩Ｌ恕！");
}
return url;
}
但是我們并不是要每一次創(chuàng)建url都調用這個方法橙依，因為程序里有很多創(chuàng)建url的地方证舟，我們還繼續(xù)使用系統(tǒng)自帶的方法。在分類中實現(xiàn)load方法窗骑，當程序加載這個類的時候最先調用這個方法女责。導入頭文件，開始進行方法交換创译。
+(void)load
{
// Method : 成員方法
//class_getClassMethod 拿到類方法
//class_getInstanceMethod 拿到對象方法
Method URLWithStr = class_getClassMethod([NSURL class], @selector(URLWithString:));
Method TYURLWithStr = class_getClassMethod([NSURL class], @selector(TY_URLWithStr:));
// 開始交換方法
method_exchangeImplementations(URLWithStr, TYURLWithStr);
}
記得將上面我們自定義的方法中創(chuàng)建url的方法改變回去抵知，不然再次死循環(huán)，改為
+(instancetype)TY_URLWithStr:(NSString *)Str;
{
NSURL * url =[NSURL TY_URLWithStr:Str];
if (url == nil) {
NSLog(@"是空！Ｋ⑾病２兄啤！");
}
return url;
}
是不是有種一葉落而知天下秋的感覺掖疮。
（3）遍歷屬性列表簡化序列化
oc的序列化在這里就不多說了初茶，讓我們來說一種常見的情況，當需要歸檔的屬性過多時浊闪，我們需要一條條的寫出來恼布，十分繁瑣，有沒有可能簡化一些呢搁宾，如果單純的用for循環(huán)去做折汞，那么不同的類型該怎么處理呢，這時候我們的runtime又來了猛铅。首先創(chuàng)建一個Person類字支，多弄一些虛擬屬性。
// .h
@property(nonatomic,strong) NSString * name;
@property(nonatomic,strong) NSString * name1;
@property(nonatomic,assign) int age;
@property(nonatomic,assign) int age1;
@property(nonatomic,assign) double age2;
// .m
-(void)encodeWithCoder:(NSCoder *)Coder
{
}
-(instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder
{
self=[super init];
if (self) {
}
return self;
}
實現(xiàn)思路：
-(void)encodeWithCoder:(NSCoder *)Coder
{
for (int i = 0; i < 屬性數(shù)量; i++) {
[Coder encodeObject:屬性值 forKey:屬性名稱];
}
}
那么 回到controller中奸忽，導入runtime頭文件堕伪，使用一個方法class_copyIvarList(<#__unsafe_unretained Class cls#>, <#unsigned int *outCount#>)獲取屬性列表，第一個參數(shù)栗菜，傳入一個類[Person class]欠雌，第二個參數(shù)，傳入一個指針疙筹，在上面定義unsigned int count = 0;富俄，然后傳入&count。這個count就是獲取的屬性的數(shù)量而咆。同時在c語言中是不分.h.m的霍比，所以無論是在哪個文件中定義的屬性，都可以取到暴备。
unsigned int count = 0;
class_copyIvarList([Person class], &count);
然后我們需要定義一個Ivar類型的指針悠瞬，這個指針會指向每一個屬性，下面這個圖說明一下涯捻，他并不是同時指向每一個屬性浅妆，而是一個一個分別指向來獲取屬性。
我們使用一個方法通過這個ivars去獲取屬性名稱障癌。
unsigned int count = 0;
Ivar * ivars = class_copyIvarList([Person class], &count);
Ivar ivar = ivars[0];
const char * name = ivar_getName(ivar);
NSLog(@"%s",name);
打印看到第一個屬性名凌外，可以改變ivars[第幾個]，去獲取第幾個涛浙。而且即使角標越界康辑，依然不會崩潰摄欲。
那么我們回到person類中，直接用剛才的代碼實現(xiàn)我們最開始提出的問題疮薇。
// 歸檔
-(void)encodeWithCoder:(NSCoder *)Coder
{
unsigned int count = 0;
Ivar * ivars = class_copyIvarList([Person class], &count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
Ivar ivar= ivars[i];
const char * name = ivar_getName(ivar);
NSString * key = [[NSString alloc]initWithUTF8String:name];
// 使用KVC 拿出屬性的值
[Coder encodeObject:[self valueForKey:key] forKey:key];
}
}
// 解檔
-(instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)Decoder
{
self=[super init];
if (self) {
unsigned int count = 0;
Ivar * ivars = class_copyIvarList([Person class], &count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
Ivar ivar= ivars[i];
const char * name = ivar_getName(ivar);
NSString * key = [[NSString alloc]initWithUTF8String:name];
// 使用KVC 拿出屬性的值
id value = [Decoder decodeObjectForKey:key];
// 設置屬性
[self setValue:value forKey:key];
}
}
return self;
}
通過上面的講述蒿涎，這段代碼就很容易理解了。我們用的是kvc的賦值和取值惦辛，所以任何類型的歸檔解檔都是沒有問題的。
（4）刨析KVO底層實現(xiàn)
我們先用oc實現(xiàn)一個簡單的KVO監(jiān)聽仓手。
// controller.m
self.c=[[Cat alloc]init];
self.d=[[Dog alloc]init];
// 注冊監(jiān)聽
[self.d addObserver:self.c forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
// cat.m
// 監(jiān)聽到了object的對象keyPath屬性變化為樂change
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
{
NSLog(@"監(jiān)聽到了%@的對象%@屬性變化為樂%@",object,keyPath,change);
}
這是KVO最簡單的應用胖齐，那么接下來我們看一下KVO底層到底是怎么實現(xiàn)的呢？
首先在KVO運行的時候會動態(tài)的添加一個類嗽冒，繼承與被觀察者的類呀伙。名字叫做NSKVONotifying_Dog這個類。類名可不是瞎編的哦添坊。然后在.m文件中剿另，調用父類的set方法：
-(void)setAge:(int)age
{
[super setAge:age];
// 在子類中調用這兩個方法
// 這個是 將要被改變的值是什么
[self willChangeValueForKey:@"age"];
// 這個是 改變之后的新值是什么
[self didChangeValueForKey:@"age"];
}
這樣就會監(jiān)聽到改變并且傳值，但是為什么說KVO是這樣實現(xiàn)的呢贬蛙？
將剛才新建的NSKVONotifying_Dog類刪掉雨女，在controller中實現(xiàn)點擊改變值的方法
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
self.d.age=99;
}
在賦值的地方打斷點，如果程序運行到這里阳准，d的類型變?yōu)閯偛拍莻€方法的類型氛堕，那么就說明KVO就是這樣實現(xiàn)的。
（5）動態(tài)添加方法
首先創(chuàng)建一個Person類野蝇，然后在controller中實例化person直接可以這樣直接調用一個不存在的方法
Person * p=[[Person alloc]init];
[p performSelector:@selector(eat)];
這樣雖然編譯可以過讼稚，但是運行起來就會崩潰
這時候我沒回到person.m中，來看兩個方法
// 當這個類被調用沒有實現(xiàn)的類方法 就會來到這里
+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel
{
return [super resolveClassMethod:sel];
}
// 當這個類被調用沒有實現(xiàn)的對象方法 就會來到這里
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
方法中的參數(shù)就是被調用的方法名绕沈，然后我們需要實現(xiàn)一個名為eat的函數(shù)
void eat(){
NSLog(@"lalal");
}
這時候锐想，我們將要用到一個方法class_addMethod(<#__unsafe_unretained Class cls#>, <#SEL name#>, <#IMP imp#>, <#const char *types#>)第一個參數(shù)：類類型，第二個參數(shù)：方法編號乍狐，第三個參數(shù)：方法實現(xiàn)（函數(shù)指針）赠摇，第四個參數(shù)：返回值類型。關于這第四個參數(shù)澜躺，這是c語音蝉稳，我們該怎么寫返回類型呢？去查一下官方文檔關于第四個參數(shù)的描述掘鄙。
那么我們來實現(xiàn)代碼
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
if (sel == @selector(eat)) {
class_addMethod([Person class], sel, (IMP)eat, "v");
}
return [super resolveClassMethod:sel];
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
void eat(){
NSLog(@"lalal");
}
這樣就完成了一個動態(tài)添加方法耘戚，然后我們接著看文檔，文檔中有一段代碼示例
］
我們可以看到操漠，當動態(tài)添加方法是會傳入兩個參數(shù)收津，實際上每一個函數(shù)被調用時都會傳入這兩個參數(shù)饿这，叫做隱式參數(shù)。參數(shù)一：調用了哪個類的撞秋，參數(shù)二：調用了哪個方法长捧，我們用nslog打印一下這兩個參數(shù)，在這之前需要改一下上面的第四個參數(shù)為"v@:"吻贿，因為我們返回值類型改變了串结。打印一下：
接下來，就是如何傳遞參數(shù)舅列，我們在調用方法的時候傳入一個參數(shù)
Person * p=[[Person alloc]init];
[p performSelector:@selector(eat:) withObject:@"6666"];
回去Person類肌割，將判斷的方法名改為eat:，并將eat函數(shù)增加一個參數(shù)：
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
// 方法名的判斷
if (sel == @selector(eat:)) {
class_addMethod([Person class], sel, (IMP)eat, "v@:");
}
return [super resolveClassMethod:sel];
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
void eat(id self, SEL _cmd ,id obj){
NSLog(@"%@ ",obj);
}
控制臺：
參數(shù)完美傳遞過來帐要。
