做过iOS开发的同学都知道，runtime是OC这门动态语言的一大特性。我们为分类添加属性，或者hook某个方法都会用到runtime。因为运行时特性，OC也被认为是一门动态语言。
而Swift作为一门静态语言，它的类型判断和函数调用在编译时已经决定。那么，本文将介绍为何要在Swift中使用runtime，以及如何使用。
获取类的所有属性和方法
class RuntimeHelper {
//获取所有属性
class func getAllIvars<T>(from type: T.Type) {
var count: UInt32 = 0
let ivars = class_copyIvarList(type as? AnyClass, &count)
for index in 0..<count {
guard let ivar = ivars?[Int(index)] else { continue }
guard let namePointer = ivar_getName(ivar) else { continue }
guard let name = String.init(utf8String: namePointer) else { continue }
print("ivar_name: \(name)")
}
}
//获取所有方法
class func getAllMethods<T>(from type: T.Type) {
var count: UInt32 = 0
let methods = class_copyMethodList(type as? AnyClass, &count)
for index in 0..<count {
guard let method = methods?[Int(index)] else { continue }
let selector = method_getName(method)
let name = NSStringFromSelector(selector)
print("method_name: \(name)")
}
}
}
这里封装了两个类方法，用于获取一个类的所有属于和方法。
//获取UIView的所有属性
RuntimeHelper.getAllIvars(from: UIView.self)
为类添加关联属性
为一个类增加方法，我们很容易想到在extension中添加。那么添加属性，我们自然也会想要在extension中实现。
但extension中是不能包含存储属性的，因此我们必须使用计算属性，那么为了避免在get方法里每次重新生成，我们需要使用到runtime。
例如为UIViewController增加一个名为loading的加载视图
extension UIViewController {
private struct AssociateKeys {
static var loadingKey = "UIViewController+Extension+Loading"
}
//动画视图
var loading: LOTAnimationView? {
get {
return objc_getAssociatedObject(self, &AssociateKeys.loadingKey) as? LOTAnimationView
}
set {
objc_setAssociatedObject(self, &AssociateKeys.loadingKey, newValue, objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
}
}
//显示动画
func showUtimesLoading() {
if self.loading == nil {
loading = LOTAnimationView(name: "loading_bubble")
loading!.frame.size = CGSize(width: 100, height: 100)
loading!.center = self.view.center
}
self.view.addSubview(self.loading!)
self.loading!.play()
}
//移除动画
func hideUtimeLoading(){
if let loading = self.loading {
loading.removeFromSuperview()
}
}
}
我们定义一个指针指向loading,并通过objc_getAssociatedObject和objc_setAssociatedObject实现该关联属性的get和set方法。当在某一个控制器需要显示动画时，直接调用showUtimesLoading，当要移除动画时，调用hideUtimeLoading
再看一个例子，试想我们要给一个UIView添加点击事件，要做哪些步骤呢？
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
let myView = UIView()
let ges = UITapGestureRecognizer(target: self, action: #selector(tapMyView))
myView.addGestureRecognizer(ges)
}
@objc func tapMyView() {
print("tap my view")
}
代码很简单，可如果每次都要定义手势，定义方法，添加手势，实在是有些麻烦。并且有时候在代码层面，我们只想关注点击myView，发生了什么，不想关注方法和手势的绑定。如果能用闭包的方式实现，例如下面这样最好不过
myView.setTapActionWithClosure {
print("tap my view")
}
那么，这就需要runtime的使用了。
先直接上代码：(建议直接将下面一段扔到项目里实验)
extension UIView {
// 定义手势和闭包关联的Key
private struct AssociateKeys {
static var gestureKey = "UIView+Extension+gestureKey"
static var closureKey = "UIView+Extension+closureKey"
}
// 为view添加点击事件
func setTapActionWithClosure(_ closure: @escaping ()->()) {
var gesture = objc_getAssociatedObject(self, &AssociateKeys.gestureKey)
if gesture == nil {
gesture = UITapGestureRecognizer(target: self, action: #selector(handleActionForTapGesture(_:)))
addGestureRecognizer(gesture as! UIGestureRecognizer)
isUserInteractionEnabled = true
objc_setAssociatedObject(self, &AssociateKeys.gestureKey, gesture, objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_RETAIN)
}
objc_setAssociatedObject(self, &AssociateKeys.closureKey, closure, objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_COPY)
}
// 点击手势实际调用的函数
@objc private func handleActionForTapGesture(_ gesture: UITapGestureRecognizer) {
if gesture.state == UIGestureRecognizer.State.recognized {
let obj = objc_getAssociatedObject(self, &AssociateKeys.closureKey)
if let action = obj as? ()->() {
action()
}
}
}
}
在setTapActionWithClosure的实现中可以看到：
1.我们通过objc_getAssociatedObject获取与view相关联的手势
2.判断若手势为空，则新建手势，并绑定给view，手势的点击事件为handleActionForTapGesture。再通过objc_setAssociatedObject将该手势和该view关联起来
3.将事件闭包和该view关联起来
而从handleActionForTapGesture的实现可以看到，点击事件实际上是调用在3中和view关联的闭包
和OC中使用有什么不同？
- 不需要导入#import <objc/runtime.h>，可直接调用objc_getAssociatedObject等方法
- 为类动态添加方法，OC在分类中实现，Swift在extension中实现(添加属性也是如此)
- OC对Key的定义多用常量或_cmd,而Swift常用私有结构体的静态变量
还有那些使用方式？
runtime的另一大功能：method_swizzling。
如果想对系统的方法进行hook，例如替换掉系统viewwillappear，按照OC的做法，我们会在+load或+initialize进行方法的交换。因为Swift里无法调用+load或+initialize,因此建议method_swizzling的功能用OC完成。程序会在启动时，执行这些方法的交换。
结论：
Swift作为一门静态语言，拥有比OC更加安全的机制。但在很多时候，为了开发方便，更为了某些特殊功能(例如对于系统方法的替换)，我们需要用OC的特性，Runtime来实现。
