开源类库如何应用iOS runtime的
前言
runtime让Objective-C具有灵活的动态特性，也让Objective-C这门语言具有独特的魅力。关于介绍runtime原理的文章已经很多了，这里不多介绍。我们不妨从实际使用的角度，看看开源类库是如何利用runtime特性实现一些特殊功能，同时也能增加我们对runtime机制的理解和认识。
runtime
C语言中，在编译期决定调用哪个函数，编译完成按顺序调用函数，没有任何二义性。
runtime即运行时机制，它把决定从编译期推迟到运行期，在运行的时候才会确定对象的类型和方法。
Objective-C调用一个方法，如下
[dog eat];
在编译时Objective-C会将它转化为发送消息
objc_msgSend(dog, @selector(eat));
在真正运行的时候才会根据函数的名称找到对应的函数来执行。利用runtime可以在程序运行时动态地修改类和对象的属性方法。
runtime的应用
利用runtime，我们可以做很多事情。如下
- 动态交换两个方法的实现（Swizzling）
- 为分类添加属性
- 获取某个类的所有方法和所有属性
开源类库与runtime
动态交换两个方法的实现
基本使用
引入头号文件<objc/runtime.h>
1.获得某个类的实例方法或类方法
Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, @selector(originalSelector));
Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, @selector(swizzledSelector));
// 如果要交换类方法，使用下面的方式
// Method originalMethod = class_getClassMethod(class, originalSelector);
// Method swizzledMethod = class_getClassMethod(class, swizzledSelector);
2.交换两个方法
method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
实例
MJRefresh是iOS开发中最常用开源类库之一，主要用于UITableView的上拉、下拉刷新功能。MJRefresh有一个功能，它监控它所在的tableview数据的变化，当这个tableview的所有cell数目为0时，隐藏自身。这个功能改写了tableview的reloadData方法，使用runtime将reloadData方法替换为mj_reloadData方法，在mj_reloadData方法中检测当前的tableView的cell数目，并通过block将结果回调给上层。代码如下：
@implementation UITableView (MJRefresh)
+ (void)exchangeInstanceMethod1:(SEL)method1 method2:(SEL)method2
{
method_exchangeImplementations(class_getInstanceMethod(self, method1), class_getInstanceMethod(self, method2));
}
+ (void)load
{
[self exchangeInstanceMethod1:@selector(reloadData) method2:@selector(mj_reloadData)];
}
- (void)mj_reloadData
{
[self mj_reloadData];
[self executeReloadDataBlock];
}
//获取tableview中cell的数量，然后将结果通过block 回调到上层，上层根据所有cell的数目决定是否要隐藏刷新控件
- (void)executeReloadDataBlock
{
!self.mj_reloadDataBlock ? : self.mj_reloadDataBlock(self.mj_totalDataCount);
}
补充一点，如果originalSelector是父类中的方法，而子类也没有重写它，这时就不能直接交换两个方法的实现，而是要给子类也添加一个originalSelector的实现。
MJRefresh直接操作的是UITableView类，没有继承关系，所以省略了检验reloadData方法，我们在使用方法交换时，保险起见，一般要判断一下，如下所示：
#import <objc/runtime.h>
@implementation UIViewController (Tracking)
+ (void)load {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
Class class = [self class];
SEL originalSelector = @selector(viewWillAppear:);
SEL swizzledSelector = @selector(xxx_viewWillAppear:);
Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSelector);
Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, swizzledSelector);
// When swizzling a class method, use the following:
// Class class = object_getClass((id)self);
// ...
// Method originalMethod = class_getClassMethod(class, originalSelector);
// Method swizzledMethod = class_getClassMethod(class, swizzledSelector);
BOOL didAddMethod =
class_addMethod(class,
originalSelector,
method_getImplementation(swizzledMethod),
method_getTypeEncoding(swizzledMethod));
if (didAddMethod) {
class_replaceMethod(class,
swizzledSelector,
method_getImplementation(originalMethod),
method_getTypeEncoding(originalMethod));
} else {
method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
}
});
}
#pragma mark - Method Swizzling
- (void)xxx_viewWillAppear:(BOOL)animated {
[self xxx_viewWillAppear:animated];
NSLog(@"viewWillAppear: %@", self);
}
@end
为分类添加属性
基本使用
创建一个类别，在头文件声明一个变量，方便外界调用
@property(nonatomic,copy) NSString *name;
在.m文件中添加属性，其中policy表示存储策略，对应assign、copy、strong
char cName;
-(void)setName:(NSString *) name{
objc_setAssociatedObject(self, &cName, name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
-(NSString *)name{
return objc_getAssociatedObject(self, &cName);
}
使用这个name属性
-(void)printName{
NSLog(@"My name is %@",self.name);
}
实例
SDWebImage也是我们常用的开源类库，它的类别UIView+WebCache提供快捷的方式获取图片。由于类别无法添加属性，所以使用runtime为它绑定了一个url属性，方便后续读取。
@implementation UIView (WebCache)
- (nullable NSURL *)sd_imageURL {
return objc_getAssociatedObject(self, &imageURLKey);
}
- (void)sd_internalSetImageWithURL:(nullable NSURL *)url
placeholderImage:(nullable UIImage *)placeholder
options:(SDWebImageOptions)options
operationKey:(nullable NSString *)operationKey
setImageBlock:(nullable SDSetImageBlock)setImageBlock
progress:(nullable SDWebImageDownloaderProgressBlock)progressBlock
completed:(nullable SDExternalCompletionBlock)completedBlock {
......
objc_setAssociatedObject(self, &imageURLKey, url, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
......
}
在MJRefresh中，类别UIScrollView+MJRefresh也同样利用runtime，添加了上拉控件和下拉控件属性，代码如下
- (void)setMj_header:(MJRefreshHeader *)mj_header
{
if (mj_header != self.mj_header) {
// 删除旧的，添加新的
[self.mj_header removeFromSuperview];
[self insertSubview:mj_header atIndex:0];
// 存储新的
[self willChangeValueForKey:@"mj_header"]; // KVO
objc_setAssociatedObject(self, &MJRefreshHeaderKey,
mj_header, OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
[self didChangeValueForKey:@"mj_header"]; // KVO
}
}
- (MJRefreshHeader *)mj_header
{
return objc_getAssociatedObject(self, &MJRefreshHeaderKey);
}
字典转model
基本使用
动态获取类中所有属性，第一个参数表示哪个类，第二个参数放一个接收值的地址，用来存放属性的个数，返回值存放所有获取到的属性
unsigned int count;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([Dog class], &count);
遍历所有取到的属性，取得它们的名字、类型等
const char *varName = ivar_getName(var);
const char *varType = ivar_getTypeEncoding(var);
实例
利用runtime获取所有属性进行字典转model，我们看看开源类库JSONModel是如何做的
//inspects the class, get's a list of the class properties
-(void)__inspectProperties
{
//JMLog(@"Inspect class: %@", [self class]);
NSMutableDictionary* propertyIndex = [NSMutableDictionary dictionary];
//temp variables for the loops
Class class = [self class];
NSScanner* scanner = nil;
NSString* propertyType = nil;
// inspect inherited properties up to the JSONModel class
while (class != [JSONModel class]) {
//JMLog(@"inspecting: %@", NSStringFromClass(class));
unsigned int propertyCount;
objc_property_t *properties = class_copyPropertyList(class, &propertyCount);
//loop over the class properties
for (unsigned int i = 0; i < propertyCount; i++) {
JSONModelClassProperty* p = [[JSONModelClassProperty alloc] init];
//get property name
objc_property_t property = properties[i];
const char *propertyName = property_getName(property);
p.name = @(propertyName);
//JMLog(@"property: %@", p.name);
......
//add the property object to the temp index
if (p && ![propertyIndex objectForKey:p.name]) {
[propertyIndex setValue:p forKey:p.name];
}
}
free(properties);
//ascend to the super of the class
//(will do that until it reaches the root class - JSONModel)
class = [class superclass];
}
}
参考资料：
http://www.jianshu.com/p/ab966e8a82e2#
https://github.com/minggo620/iOSRuntimeLearn
