我们都知道OC是一种面向对象的动态语言，它将很多在编译和链接时期的事放到了runtime运行时来处理，runtime无疑是OC的灵魂。
那么对于我们开发来说，runtime有什么实际的应用吗？答案是有的。今天我们就具体应用这方面来聊聊。
常见应用方式：
1.runtime交换方法
场景：当第三方框架或者系统原生的方法不满足需求的时候，可以在不改动原有方法的基础上，添加额外的功能。
需求：加载一张图片直接用[UIImage imageNamed:@"image"];是无法知道到底有没有加载成功。给系统的imageNamed添加额外功能（是否加载图片成功）。
方案一：继承系统的类，重写方法.
方案二：使用 runtime，交换方法.
步骤：1.给系统的方法添加分类 2.自己实现一个带有扩展功能的方法 3.使用runtime，交换方法。
给UIImage添加分类代码
// 加载图片 且 带判断是否加载成功
+ (UIImage *)ln_imageNamed:(NSString *)name {
UIImage *image = [UIImage ln_imageNamed:name];
if (image) {
NSLog(@"runtime交互方法 -> 图片加载成功");
} else {
NSLog(@"runtime交互方法 -> 图片加载失败");
}
return image;
}
/
作用：把类加载进内存的时候调用,只会调用一次
调用：方法应先交换，再去调用
*/
+ (void)load {
// 1.获取 imageNamed方法地址
Method imageNamedMethod = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));
// 2.获取 ln_imageNamed方法地址
Method ln_imageNamedMethod = class_getClassMethod(self, @selector(ln_imageNamed:));
// 3.交换方法地址，相当于交换实现方式;「method_exchangeImplementations 交换两个方法的实现」
method_exchangeImplementations(imageNamedMethod, ln_imageNamedMethod);
}
调用的时候：
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
self.imageView.image = [UIImage imageNamed:@"CoerLN"];
}
- - -
// 打印输出 --------- runtime交互方法 -> 图片加载成功
总结：我们所做的就是在方法调用流程第三步的时候，交换两个方法地址指向。而且我们改变指向要在系统的imageNamed:方法调用前，所以将代码写在了分类的load方法里。最后当运行的时候系统的方法就会去找我们的方法的实现。
2.给系统分类动态添加属性
场景：给系统的类添加额外属性的时候，可以使用runtime动态添加属性方法。
原理：给一个类声明属性，其实本质就是给这个类添加关联，并不是直接把这个值的内存空间添加到类存空间。
注解：给系统 NSObject 添加一个分类，我们知道在分类中是不能够添加成员属性的，虽然我们用了@property，但是仅仅会自动生成get和set方法的声明，并没有带下划线的属性和方法实现生成。但是我们可以通过runtime就可以做到给它方法的实现。
需求：给系统 NSObject 类动态添加属性 name 字符串。
给UIImage添加分类代码
- (NSString *)name
{
// 利用参数key 将对象object中存储的对应值取出来
return objc_getAssociatedObject(self, @"name");
}
- (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(<#id _Nonnull object#>：给哪个对象添加属性, <#const void * _Nonnull key#>：属性名称, <#id _Nullable value#>：属性值, <#objc_AssociationPolicy policy#>：保存策略)
*/
objc_setAssociatedObject(self, @"name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
NSLog(@"name---->%p",name);
}
调用代码
NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
objc.name = @"Cary";
NSLog(@"runtime动态添加属性name==%@",objc.name);
+++++++++++++++
// 打印输出----------------- runtime动态添加属性name == Cary
总结：属性赋值的本质，就是让属性与一个对象产生关联，所以要给NSObject的分类的name属性赋值就是让name和NSObject产生关联，而runtime可以做到这一点。
3.字典转模型
思路：利用运行时，遍历模型中所有属性，根据模型的属性名，去字典中查找key，取出对应的值，给模型的属性赋值（从提醒：字典中取值，不一定要全部取出来）；提供一个NSObject分类，专门字典转模型，以后所有模型都可以通过这个分类实现字典转模型。
考虑情况：
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）。
注解：
根据上面的三种特殊情况，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。考虑三种情况下面一一注解
1、runtime 字典转模型-->字典的 key 和模型的属性不匹配「模型属性数量大于字典键值对数」，这种情况处理如下：
#import "NSObject+Model.h"
#import <objc/message.h>
@implementation NSObject (Model)
// 思路：利用runtime 遍历模型中所有属性，根据模型中属性,去字典中取出对应的value给模型属性赋值
+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict
{
// 1.创建对应的对象
id objc = [[self alloc] init];
// 2.利用runtime给对象中的属性赋值
/**
获取类中的所有成员变量
class_copyIvarList(Class _Nullable cls：表示获取哪个类中的成员变量, unsigned int * _Nullable outCount：表示这个类有多少成员变量，传入一个Int变量地址，会自动给这个变量赋值)
返回值Ivar * =
指的是一个ivar数组，会把所有成员属性放在一个数组中，通过返回的数组就能全部获取到
*/
// 成员变量个数
unsigned int count = 0;
// 获取类中的所有成员变量
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
// 遍历所有成员变量
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 根据角标，从数组取出对应的成员变量（Ivar：成员变量,以下划线开头）
Ivar ivar = ivarList[i];
// 获取成员变量名字
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
// 处理成员变量名，字典中的key(去掉 _ ,从第一个角标开始截取)
NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
// 根据成员属性名去字典中查找对应的value
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 (could not set nil as the value for the key age.)
if (value) {
// 给模型中属性赋值
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
注解： 这里在获取模型类中的所有属性名，是采取 class_copyIvarList 先获取成员变量（以下划线开头） ，然后再处理成员变量名，字典中的key(去掉 _ ,从第一个角标开始截取) 得到属性名。
2、runtime 字典转模型-->模型中嵌套模型「模型属性是另外一个模型对象」，这种情况处理如下：
// 思路：利用runtime 遍历模型中所有属性，根据模型中属性,去字典中取出对应的value给模型属性赋值
+ (instancetype)modelWithDict2:(NSDictionary *)dict
{
// 1.创建对应的对象
id objc = [[self alloc] init];
// 2.利用runtime给对象中的属性赋值
// 成员变量个数
unsigned int count = 0;
// 获取类中的所有成员变量
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
// 遍历所有成员变量
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 根据角标，从数组取出对应的成员变量（Ivar：成员变量,以下划线开头）
Ivar ivar = ivarList[i];
// 获取成员变量名字
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
// 获取成员变量类型
NSString *ivarType = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
// 替换: @\"User\" -> User
ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"\"" withString:@""];
ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"@" withString:@""];
// 处理成员变量名->字典中的key(去掉 _ ,从第一个角标开始截取)
NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
// 根据成员属性名去字典中查找对应的value
id value = dict[key];
// 二级转换：如果字典中还有字典，也需要把对应的字典转换成模型
// 判断下value是否是字典,并且是自定义对象才需要转换
if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]] && ![ivarType hasPrefix:@"NS"]) {
// 字典转换成模型 userDict => User模型, 转换成哪个模型
// 根据字符串类名生成类对象
Class modelClass = NSClassFromString(ivarType);
if (modelClass) { // 有对应的模型才需要转
// 把字典转模型
value = [modelClass modelWithDict2:value];
}
}
// 给模型中属性赋值
if (value) {
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
3、runtime 字典转模型-->数组中装着模型「模型的属性是一个数组，数组中是字典模型对象」，这种情况处理如下：
// 思路：利用runtime 遍历模型中所有属性，根据模型中属性,去字典中取出对应的value给模型属性赋值
+ (instancetype)modelWithDict3:(NSDictionary *)dict
{
// 1.创建对应的对象
id objc = [[self alloc] init];
// 2.利用runtime给对象中的属性赋值
// 成员变量个数
unsigned int count = 0;
// 获取类中的所有成员变量
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
// 遍历所有成员变量
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 根据角标，从数组取出对应的成员变量（Ivar：成员变量,以下划线开头）
Ivar ivar = ivarList[i];
// 获取成员变量名字
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
// 处理成员属性名->字典中的key(去掉 _ ,从第一个角标开始截取)
NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
// 根据成员属性名去字典中查找对应的value
id value = dict[key];
//--------------------------- <#我是分割线#> ------------------------------//
//
// 三级转换：NSArray中也是字典，把数组中的字典转换成模型.
// 判断值是否是数组
if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
// 判断对应类有没有实现字典数组转模型数组的协议
// arrayContainModelClass 提供一个协议，只要遵守这个协议的类，都能把数组中的字典转模型
if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {
// 转换成id类型，就能调用任何对象的方法
id idSelf = self;
// 获取数组中字典对应的模型
NSString *type = [idSelf arrayContainModelClass][key];
// 生成模型
Class classModel = NSClassFromString(type);
NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array];
// 遍历字典数组，生成模型数组
for (NSDictionary *dict in value) {
// 字典转模型
id model = [classModel modelWithDict3:dict];
[arrM addObject:model];
}
// 把模型数组赋值给value
value = arrM;
}
}
// 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) {
// 给模型中属性赋值
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
4.动态添加方法
场景：如果一个类方法非常多，加载类到内存的时候也比较耗费资源，需要给每个方法生成映射表，可以使用动态给某个类，添加方法解决。
注解：OC 中我们很习惯的会用懒加载，当用到的时候才去加载它，但是实际上只要一个类实现了某个方法，就会被加载进内存。当我们不想加载这么多方法的时候，就会使用到 runtime 动态的添加方法。
需求：runtime 动态添加方法处理调用一个未实现的方法 和 去除报错。
场景代码：方法+调用+打印输出
#import "Person.h"
#import <objc/message.h>
@implementation Person
/**
调用：只要一个对象调用了一个未实现的方法就会调用这个方法,进行处理
作用：动态添加方法,处理未实现
注解：任何方法默认都有两个隐式参数,self,_cmd（当前方法的方法编号）
*/
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
if (sel == NSSelectorFromString(@"roll:")) {
/**
class_addMethod(<#Class _Nullable __unsafe_unretained cls#>：给哪个类添加方法, <#SEL _Nonnull name#>：添加哪个方法，即添加方法的方法编号, <#IMP _Nonnull imp#>：方法实现 => 函数 => 函数入口 => 函数名（添加方法的函数实现（函数地址））, <#const char * _Nullable types#>：方法类型，(返回值+参数类型) v:void @:对象->self :表示SEL->_cmd)
*/
// 给类添加roll:滚了多远方法
class_addMethod(self, sel, (IMP)LNRoll, "v@:@");
return YES;
}
if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"go:"]) {
// 给类添加go:走了多远方法
class_addMethod(self, sel, (IMP)LNGO, "v@:@");
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
// 调用
Person *p = [[Person alloc] init];
// 执行某个方法
[p performSelector:@selector(roll:) withObject:@"11"];
[p performSelector:@selector(go:) withObject:@10];
// 打印输出
2016-03-17 19:05:03.917 runtime[12761:543574] 我滚了 11 米远
2016-03-17 19:05:04.617 runtime[12761:543574] 我走了 10 公里才到的家
5.实现NSCoding的归档接档
原理描述：用runtime提供的函数遍历Model自身所有属性，并对属性进行encode和decode操作。
核心方法：在Model的基类中重写方法：
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
if (self = [super init]) {
unsigned int outCount;
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)];
[self setValue:[aDecoder decodeObjectForKey:key] forKey:key];
}
free(ivars);
}
return self;
}
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
unsigned int outCount;
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)];
[aCoder encodeObject:[self valueForKey:key] forKey:key];
}
free(ivars);
}
