谈谈iOS-runtime

一、什么是Runtime（运行时）

Runtime是用来将面向对象的Objective-C转换成面向过程的C的一套纯C语言API，有了Runtime可以将数据类型的确定由编译时推迟到运行时。

二、runtime作用

常用的功能API

1、能获得某个类的所有成员变量、方法、属性

2、交换方法实现

3、能动态添加一个成员变量、一个属性

4、字典转模型

5、runtime归档/反归档

下面实例代码举例：

1.动态交换方法

开发使用场景:系统自带的方法功能不够，给系统自带的方法扩展一些功能，并且保持原有的功能。

方式一:继承系统的类，重写方法.

方式二:使用runtime,交换方法.

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    // 需求：给imageNamed方法提供功能，每次加载图片就判断下图片是否加载成功。

    // 步骤一：先搞个分类，定义一个能加载图片并且能打印的方法+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name;

    // 步骤二：交换imageNamed和imageWithName的实现，就能调用imageWithName，间接调用imageWithName的实现。

    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"123"];

}

@end

@implementation UIImage (Image)

// 加载分类到内存的时候调用

+ (void)load

{

    // 交换方法

    // 获取imageWithName方法地址

    Method imageWithName = class_getClassMethod(self, @selector(imageWithName:));

    // 获取imageWithName方法地址

    Method imageName = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));

    // 交换方法地址，相当于交换实现方式

    method_exchangeImplementations(imageWithName, imageName);

}

// 不能在分类中重写系统方法imageNamed，因为会把系统的功能给覆盖掉，而且分类中不能调用super.

// 既能加载图片又能打印

+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name

{

    // 这里调用imageWithName，相当于调用imageName

    UIImage *image = [self imageWithName:name];

    if (image == nil) {

        NSLog(@"加载空的图片");

    }

    return image;

}

@end

2、给分类添加属性

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。

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

   // 给系统NSObject类动态添加属性name

    NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];

    objc.name = @"熊哥";

    NSLog(@"%@",objc.name);

}

@end

// 定义关联的key

static const char *key = "name";

@implementation NSObject (Property)

- (NSString *)name

{

    // 根据关联的key，获取关联的值。

    return objc_getAssociatedObject(self, key);

}

- (void)setName:(NSString *)name

{

    // 第一个参数：给哪个对象添加关联

    // 第二个参数：关联的key，通过这个key获取

    // 第三个参数：关联的value

    // 第四个参数:关联的策略

    objc_setAssociatedObject(self, key, name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);

}

@end

3、访问/修改私有变量

步骤一

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Father : NSObject

-(void)sayHi;

-(void)sayHello;

@end

步骤二

#import "Father.h"

@implementation Father

{

    int age;

    NSString *name;

}

-(id)init

{

    self=[super  init];

    if (self)

    {

        age=23;

        name=@"熊猫";

    }

    return self;

}

-(void)sayHi

{

    NSLog(@"使用runtime之前%@",name);

}

-(void)sayHello

{

    NSLog(@"使用runtime之后%@",name);

}

@end

步骤三

#import "ViewController.h"

#import "Father.h"

#import <objc/runtime.h>

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    Father *father=[[Father alloc] init];

    [father sayHi];


  unsigned  int count=0;

    Ivar *member=class_copyIvarList([Father class],&count);

    for (int i=0; i<count; i++)

    {

        Ivar var=member[i];


        const char *memberName=ivar_getName(var);

        NSLog(@"使用runtime之后：%s",memberName);

    }

    Ivar name=member[1];

    object_setIvar(father, name, @"我是熊猫的老爸");


    [father sayHello];

}

@end

打印：

2019-04-13 18:04:31.467786+0800 ces[14853:489192] 使用runtime之前熊猫

2019-04-13 18:04:31.468041+0800 ces[14853:489192] 使用runtime之后：age

2019-04-13 18:04:31.468190+0800 ces[14853:489192] 使用runtime之后：name

2019-04-13 18:04:31.468326+0800 ces[14853:489192] 使用runtime之后我是熊猫的老爸

4、发送消息

方法调用的本质，就是让对象发送消息。

objc_msgSend,只有对象才能发送消息，因此以objc开头.

使用消息机制前提，必须导入#import <objc/message.h>

消息机制简单使用

    // 创建person对象

    Person *p = [[Person alloc] init];

    // 调用对象方法

    [p eat];

    // 本质：让对象发送消息

    objc_msgSend(p, @selector(eat));

    // 调用类方法的方式：两种

    // 第一种通过类名调用

    [Person eat];

    // 第二种通过类对象调用

    [[Person class] eat];

    // 用类名调用类方法，底层会自动把类名转换成类对象调用

    // 本质：让类对象发送消息

    objc_msgSend([Person class], @selector(eat));

消息机制原理：对象根据方法编号SEL去映射表查找对应的方法实现


5、动态添加方法

开发使用场景：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。

经典面试题：有没有使用performSelector，其实主要想问你有没有动态添加过方法。

简单使用

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    Person *p = [[Person alloc] init];

  // 默认person，没有实现eat方法，可以通过performSelector调用，但是会报错。

    // 动态添加方法就不会报错

    [p performSelector:@selector(eat)];

}

@end

@implementation Person

// void(*)()

// 默认方法都有两个隐式参数，

void eat(id self,SEL sel)

{

    NSLog(@"%@ %@",self,NSStringFromSelector(sel));

}

// 当一个对象调用未实现的方法，会调用这个方法处理,并且会把对应的方法列表传过来.

// 刚好可以用来判断，未实现的方法是不是我们想要动态添加的方法

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

{

    if (sel == @selector(eat)) {

        // 动态添加eat方法

        // 第一个参数：给哪个类添加方法

        // 第二个参数：添加方法的方法编号

        // 第三个参数：添加方法的函数实现（函数地址）

        // 第四个参数：函数的类型，(返回值+参数类型) v:void @:对象->self :表示SEL->_cmd

        class_addMethod(self, @selector(eat), eat, "v@:");

    }


    return [super resolveInstanceMethod:sel];

}

@end


6、字典转模型

设计模型：字典转模型的第一步

模型属性，通常需要跟字典中的key一一对应

问题：一个一个的生成模型属性，很慢？

需求：能不能自动根据一个字典，生成对应的属性。

解决：提供一个分类，专门根据字典生成对应的属性字符串。

@implementation NSObject (Log)

// 自动打印属性字符串

+ (void)resolveDict:(NSDictionary *)dict{


    // 拼接属性字符串代码

    NSMutableString *strM = [NSMutableString string];


    // 1.遍历字典，把字典中的所有key取出来，生成对应的属性代码

    [dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull key, id  _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {


        // 类型经常变，抽出来

        NSString *type;


        if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFString")]) {

            type = @"NSString";

        }else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFArray")]){

            type = @"NSArray";

        }else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFNumber")]){

            type = @"int";

        }else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFDictionary")]){

            type = @"NSDictionary";

        }



        // 属性字符串

        NSString *str;

        if ([type containsString:@"NS"]) {

            str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) %@ *%@;",type,key];

        }else{

            str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, assign) %@ %@;",type,key];

        }

        // 每生成属性字符串，就自动换行。

        [strM appendFormat:@"\n%@\n",str];

 }];

    // 把拼接好的字符串打印出来，就好了。

    NSLog(@"%@",strM);

}

@end

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