Runtime 又叫运行时，是一套底层的 C 语言 API，我们平时编写的 OC 代码，底层都是基于它来实现的。
Objective-C 是一门动态语言，它会将一些工作放在代码运行时才处理而并非编译时。也就是说，将数据类型的确定由编译时推迟到运行时，使我们在运行的时候才去决定一个对象的类型，以及调用该类型对象的指定方法。
因此，编译器是不够的，我们还需要一个运行时系统(Runtime system)来处理编译后的代码。
2.另外利用runtime 可以做一些OC不容易实现的功能
一、动态交换两个方法的实现，拦截系统自带的方法调用功能
二、在分类中设置属性，给任何一个对象设置属性
三、获得一个类的所有成员变量
四：利用runtime 获取所有属性来进行字典转模型
字典转模型我们需要考虑三种特殊情况：
1.当字典的key和模型的属性匹配不上
2.模型中嵌套模型（模型属性是另外一个模型对象）
3.数组中装着模型（模型的属性是一个数组，数组中是一个个模型对象）
Demo 参考收藏的文章。
下面我通过demo 我一个个来讲解
一、交换两个方法的实现，拦截系统自带的方法调用功能
需要用到的方法<objc/runtime.h>
获得某个类的类方法Method class_getClassMethod(Class cls , SEL name)
获得某个类的实例对象方法Method class_getInstanceMethod(Class cls , SEL name)
交换两个方法的实现void method_exchangeImplementations(Method m1 , Method m2)
案例1：方法简单的交换
创建一个Person类，类中实现以下两个类方法，并在.h 文件中声明
+ (void)run { NSLog(@"跑");}+ (void)study { NSLog(@"学习");}
控制器中调用，则先打印跑，后打印学习
[Person run];[Person study];
下面通过runtime 实现方法交换，类方法用class_getClassMethod
，对象方法用class_getInstanceMethod
// 获取两个类的类方法Method m1 = class_getClassMethod([Person class], @selector(run));Method m2 = class_getClassMethod([Person class], @selector(study));// 开始交换方法实现method_exchangeImplementations(m1, m2);// 交换后，先打印学习，再打印跑！[Person run];[Person study];
案例2：拦截系统方法
需求：比如iOS6 升级 iOS7 后需要版本适配，根据不同系统使用不同样式图片（拟物化和扁平化），如何通过不去手动一个个修改每个UIImage的imageNamed：方法就可以实现为该方法中加入版本判断语句？
步骤：1、为UIImage建一个分类（UIImage+Category）2、在分类中实现一个自定义方法，方法中写要在系统方法中加入的语句，比如版本判断
+ (UIImage *)xh_imageNamed:(NSString *)name { double version = [[UIDevice currentDevice].systemVersion doubleValue]; if (version >= 7.0) { // 如果系统版本是7.0以上，使用另外一套文件名结尾是‘_os7’的扁平化图片 name = [name stringByAppendingString:@"_os7"]; } return [UIImage xh_imageNamed:name];}
3、分类中重写UIImage的load方法，实现方法的交换（只要能让其执行一次方法交换语句，load再合适不过了）
+ (void)load { // 获取两个类的类方法 Method m1 = class_getClassMethod([UIImage class], @selector(imageNamed:)); Method m2 = class_getClassMethod([UIImage class], @selector(xh_imageNamed:)); // 开始交换方法实现 method_exchangeImplementations(m1, m2);}
注意：自定义方法中最后一定要再调用一下系统的方法，让其有加载图片的功能，但是由于方法交换，系统的方法名已经变成了我们自定义的方法名（有点绕，就是用我们的名字能调用系统的方法，用系统的名字能调用我们的方法），这就实现了系统方法的拦截！
利用以上思路，我们还可以给 NSObject 添加分类，统计创建了多少个对象，给控制器添加分类，统计有创建了多少个控制器，特别是公司需求总变的时候，在一些原有控件或模块上添加一个功能，建议使用该方法！
二、在分类中设置属性，给任何一个对象设置属性
众所周知，分类中是无法设置属性的，如果在分类的声明中写@property 只能为其生成get 和 set 方法的声明，但无法生成成员变量，就是虽然点语法能调用出来，但程序执行后会crash，有人会想到使用全局变量呢？比如这样：
int _age;- (int )age { return _age;}- (void)setAge:(int)age { _age = age;}
但是全局变量程序整个执行过程中内存中只有一份，我们创建多个对象修改其属性值都会修改同一个变量，这样就无法保证像属性一样每个对象都拥有其自己的属性值。这时我们就需要借助runtime为分类增加属性的功能了。
需要用到的方法 <objc/runtime.h>
set方法，将值value 跟对象object 关联起来（将值value 存储到对象object 中）参数 object：给哪个对象设置属性参数 key：一个属性对应一个Key，将来可以通过key取出这个存储的值，key 可以是任何类型：double、int 等，建议用char 可以节省字节参数 value：给属性设置的值参数policy：存储策略 （assign 、copy 、 retain就是strong）void objc_setAssociatedObject(id object , const void *key ,id value ,objc_AssociationPolicy policy)
利用参数key 将对象object中存储的对应值取出来id objc_getAssociatedObject(id object , const void *key)
步骤：1、创建一个分类，比如给任何一个对象都添加一个name属性，就是NSObject添加分类（NSObject+Category）2、先在.h 中@property 声明出get 和 set 方法，方便点语法调用
@property(nonatomic,copy)NSString *name;
3、在.m 中重写set 和 get 方法，内部利用runtime 给属性赋值和取值
char nameKey;- (void)setName:(NSString *)name { // 将某个值跟某个对象关联起来，将某个值存储到某个对象中 objc_setAssociatedObject(self, &nameKey, name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);}- (NSString *)name { return objc_getAssociatedObject(self, &nameKey);}
三、获得一个类的所有成员变量
最典型的用法就是一个对象在归档和解档的 encodeWithCoder和initWithCoder:方法中需要该对象所有的属性进行decodeObjectForKey: 和 encodeObject:，通过runtime我们声明中无论写多少个属性，都不需要再修改实现中的代码了。
需要用到的方法 <objc/runtime.h>
获得某个类的所有成员变量（outCount 会返回成员变量的总数）参数：1、哪个类2、放一个接收值的地址，用来存放属性的个数3、返回值：存放所有获取到的属性，通过下面两个方法可以调出名字和类型Ivar *class_copyIvarList(Class cls , unsigned int *outCount)
获得成员变量的名字const char *ivar_getName(Ivar v)
获得成员变量的类型const char *ivar_getTypeEndcoding(Ivar v)
案例1：获取Person类中所有成员变量的名字和类型
unsigned int outCount = 0;Ivar *ivars = class_copyIvarList([Person class], &outCount);// 遍历所有成员变量for (int i = 0; i < outCount; i++) { // 取出i位置对应的成员变量 Ivar ivar = ivars[i]; const char *name = ivar_getName(ivar); const char *type = ivar_getTypeEncoding(ivar); NSLog(@"成员变量名：%s 成员变量类型：%s",name,type);}// 注意释放内存！free(ivars);
案例2：利用runtime 获取所有属性来重写归档解档方法
// 设置不需要归解档的属性- (NSArray *)ignoredNames { return @[@"_aaa",@"_bbb",@"_ccc"];}// 解档方法- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder { if (self = [super initWithCoder:aDecoder]) { // 获取所有成员变量 unsigned int outCount = 0; Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount); for (int i = 0; i < outCount; i++) { Ivar ivar = ivars[i]; // 将每个成员变量名转换为NSString对象类型 NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)]; // 忽略不需要解档的属性 if ([[self ignoredNames] containsObject:key]) { continue; } // 根据变量名解档取值，无论是什么类型 id value = [aDecoder decodeObjectForKey:key]; // 取出的值再设置给属性 [self setValue:value forKey:key]; // 这两步就相当于以前的 self.age = [aDecoder decodeObjectForKey:@"_age"]; } free(ivars); } return self;}// 归档调用方法- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder { // 获取所有成员变量 unsigned int outCount = 0; Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount); for (int i = 0; i < outCount; i++) { Ivar ivar = ivars[i]; // 将每个成员变量名转换为NSString对象类型 NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)]; // 忽略不需要归档的属性 if ([[self ignoredNames] containsObject:key]) { continue; } // 通过成员变量名，取出成员变量的值 id value = [self valueForKeyPath:key]; // 再将值归档 [aCoder encodeObject:value forKey:key]; // 这两步就相当于 [aCoder encodeObject:@(self.age) forKey:@"_age"]; } free(ivars);}
依据上面的原理我们就可以给NSObject做一个分类，让我们不需要每次都写这么一长串代码，只要实现一小段代码就可以让一个对象具有归解档的能力。
注意，下面的代码我换了一个方法名（不然会覆盖系统原来的方法！），加了一个忽略属性方法是否被实现的判断，并加上了对父类属性的归解档循环。
NSObject+Extension.h
#import <Foundation/Foundation.h>@interface NSObject (Extension)- (NSArray *)ignoredNames;- (void)encode:(NSCoder *)aCoder;- (void)decode:(NSCoder *)aDecoder;@end
NSObject+Extension.m
#import "NSObject+Extension.h"#import <objc/runtime.h>@implementation NSObject (Extension)- (void)decode:(NSCoder *)aDecoder { // 一层层父类往上查找，对父类的属性执行归解档方法 Class c = self.class; while (c &&c != [NSObject class]) { unsigned int outCount = 0; Ivar *ivars = class_copyIvarList(c, &outCount); for (int i = 0; i < outCount; i++) { Ivar ivar = ivars[i]; NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)]; // 如果有实现该方法再去调用 if ([self respondsToSelector:@selector(ignoredNames)]) { if ([[self ignoredNames] containsObject:key]) continue; } id value = [aDecoder decodeObjectForKey:key]; [self setValue:value forKey:key]; } free(ivars); c = [c superclass]; }}- (void)encode:(NSCoder *)aCoder { // 一层层父类往上查找，对父类的属性执行归解档方法 Class c = self.class; while (c &&c != [NSObject class]) { unsigned int outCount = 0; Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount); for (int i = 0; i < outCount; i++) { Ivar ivar = ivars[i]; NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)]; // 如果有实现该方法再去调用 if ([self respondsToSelector:@selector(ignoredNames)]) { if ([[self ignoredNames] containsObject:key]) continue; } id value = [self valueForKeyPath:key]; [aCoder encodeObject:value forKey:key]; } free(ivars); c = [c superclass]; }}@end
上面分类使用方法：在需要归解档的对象中实现下面方法即可：
// 设置需要忽略的属性- (NSArray *)ignoredNames { return @[@"bone"];}// 在系统方法内来调用我们的方法- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder { if (self = [super init]) { [self decode:aDecoder]; } return self;}- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder { [self encode:aCoder];}
这样看来，我们每次又要写同样的代码，我们可以将归解档两个方法封装为宏，在需要的地方一句宏搞定，如果有不需要归解档的属性就实现ignoredNames 方法，具体可以看我的demo，这个也是MJExtension中那个一句宏就可以解决归解档的实现原理。
案例3：利用runtime 获取所有属性来进行字典转模型
以往我们都是利用KVC进行字典转模型，但是它还是有一定的局限性，例如：模型属性和键值对对应不上会crash（虽然可以重写setValue:forUndefinedKey:方法防止报错），模型属性是一个对象或者数组时不好处理等问题，所以无论是效率还是功能上，利用runtime进行字典转模型都是比较好的选择。
字典转模型我们需要考虑三种特殊情况：1.当字典的key和模型的属性匹配不上2.模型中嵌套模型（模型属性是另外一个模型对象）3.数组中装着模型（模型的属性是一个数组，数组中是一个个模型对象）
根据上面的三种特殊情况，我们一个个处理，先是字典的key和模型的属性不对应的情况。不对应有两种，一种是字典的键值大于模型属性数量，这时候我们不需要任何处理，因为runtime是先遍历模型所有属性，再去字典中根据属性名找对应值进行赋值，多余的键值对也当然不会去看了；另外一种是模型属性数量大于字典的键值对，这时候由于属性没有对应值会被赋值为nil，就会导致crash，我们只需加一个判断即可，JSON数据和sample如下：
JSON数据
- (void)setDict:(NSDictionary *)dict { Class c = self.class; while (c &&c != [NSObject class]) { unsigned int outCount = 0; Ivar *ivars = class_copyIvarList(c, &outCount); for (int i = 0; i < outCount; i++) { Ivar ivar = ivars[i]; NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)]; // 成员变量名转为属性名（去掉下划线 _ ） key = [key substringFromIndex:1]; // 取出字典的值 id value = dict[key]; // 如果模型属性数量大于字典键值对数理，模型属性会被赋值为nil而报错 if (value == nil) continue; // 将字典中的值设置到模型上 [self setValue:value forKeyPath:key]; } free(ivars); c = [c superclass]; }}
第二种情况是模型的属性是另外一个模型对象
JSON数据
这时候我们就需要利用runtime的ivar_getTypeEncoding 方法获取模型对象类型，对该模型对象类型再进行字典转模型，也就是进行递归，需要注意的是我们要排除系统的对象类型，例如NSString
，下面的方法中我添加了一个类方法方便递归。
打印可以看到各属性类型
#import "NSObject+JSONExtension.h"#import <objc/runtime.h>@implementation NSObject (JSONExtension)- (void)setDict:(NSDictionary *)dict { Class c = self.class; while (c &&c != [NSObject class]) { unsigned int outCount = 0; Ivar *ivars = class_copyIvarList(c, &outCount); for (int i = 0; i < outCount; i++) { Ivar ivar = ivars[i]; NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)]; // 成员变量名转为属性名（去掉下划线 _ ） key = [key substringFromIndex:1]; // 取出字典的值 id value = dict[key]; // 如果模型属性数量大于字典键值对数理，模型属性会被赋值为nil而报错 if (value == nil) continue; // 获得成员变量的类型 NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)]; // 如果属性是对象类型 NSRange range = [type rangeOfString:@"@"]; if (range.location != NSNotFound) { // 那么截取对象的名字（比如@"Dog"，截取为Dog） type = [type substringWithRange:NSMakeRange(2, type.length - 3)]; // 排除系统的对象类型 if (![type hasPrefix:@"NS"]) { // 将对象名转换为对象的类型，将新的对象字典转模型（递归） Class class = NSClassFromString(type); value = [class objectWithDict:value]; } } // 将字典中的值设置到模型上 [self setValue:value forKeyPath:key]; } free(ivars); c = [c superclass]; }}+ (instancetype )objectWithDict:(NSDictionary *)dict { NSObject *obj = [[self alloc]init]; [obj setDict:dict]; return obj;}
第三种情况是模型的属性是一个数组，数组中是一个个模型对象，例如下面的数据我就可以通过books[0].name
获取到C语言程序设计
JSON数据
我们既然能获取到属性类型，那就可以拦截到模型的那个数组属性，进而对数组中每个模型遍历并字典转模型，但是我们不知道数组中的模型都是什么类型，我们可以声明一个方法，该方法目的不是让其调用，而是让其实现并返回模型的类型。这块语言可能解释不太清楚，可以参考我的demo，直接运行即可。
NSObject+JSONExtension.h
// 返回数组中都是什么类型的模型对象- (NSString *)arrayObjectClass ;
NSObject+JSONExtension.m
#import "NSObject+JSONExtension.h"#import <objc/runtime.h>@implementation NSObject (JSONExtension)- (void)setDict:(NSDictionary *)dict { Class c = self.class; while (c &&c != [NSObject class]) { unsigned int outCount = 0; Ivar *ivars = class_copyIvarList(c, &outCount); for (int i = 0; i < outCount; i++) { Ivar ivar = ivars[i]; NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)]; // 成员变量名转为属性名（去掉下划线 _ ） key = [key substringFromIndex:1]; // 取出字典的值 id value = dict[key]; // 如果模型属性数量大于字典键值对数理，模型属性会被赋值为nil而报错 if (value == nil) continue; // 获得成员变量的类型 NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)]; // 如果属性是对象类型 NSRange range = [type rangeOfString:@"@"]; if (range.location != NSNotFound) { // 那么截取对象的名字（比如@"Dog"，截取为Dog） type = [type substringWithRange:NSMakeRange(2, type.length - 3)]; // 排除系统的对象类型 if (![type hasPrefix:@"NS"]) { // 将对象名转换为对象的类型，将新的对象字典转模型（递归） Class class = NSClassFromString(type); value = [class objectWithDict:value]; }else if ([type isEqualToString:@"NSArray"]) { // 如果是数组类型，将数组中的每个模型进行字典转模型，先创建一个临时数组存放模型 NSArray *array = (NSArray *)value; NSMutableArray *mArray = [NSMutableArray array]; // 获取到每个模型的类型 id class ; if ([self respondsToSelector:@selector(arrayObjectClass)]) { NSString *classStr = [self arrayObjectClass]; class = NSClassFromString(classStr); } // 将数组中的所有模型进行字典转模型 for (int i = 0; i < array.count; i++) { [mArray addObject:[class objectWithDict:value[i]]]; } value = mArray; } } // 将字典中的值设置到模型上 [self setValue:value forKeyPath:key]; } free(ivars); c = [c superclass]; }}+ (instancetype )objectWithDict:(NSDictionary *)dict { NSObject *obj = [[self alloc]init]; [obj setDict:dict]; return obj;}@end
文／滕先洪（简书作者）原文链接：http://www.jianshu.com/p/ab966e8a82e2著作权归作者所有，转载请联系作者获得授权，并标注“简书作者”。
