不论是在面试过程中，还是自己开发项目遇到问题时，runtime经常能解决一些常规情况下遇到的难以解决的部分。
今天阅读过一篇关于runtime常规用法的文章，觉得不错便想要通过简化原有文章进行知识存储。
文章参考出处：http://www.cnblogs.com/ludashi/p/6294112.html
文章参考作者：青玉伏案
本篇主要讲述了以下几种runtime用法，有一定基础用于提醒自己的玩家可以直接看表格，其他玩家请继续往下看：
| 用法 | 关键函数 |
|---|---|
| 动态获取类名 | const char *class_getName(Class cls) |
| 动态获取类的成员变量 |
Ivar *class_copyIvarList(Class cls, unsigned int *outCount)、<br />const char *ivar_getName(Ivar v)、<br />const char *ivar_getTypeEncoding(Ivar v)
|
| 动态获取类的属性列表 |
objc_property_t *class_copyPropertyList(Class cls, unsigned int *outCount)、<br />const char *property_getName(objc_property_t property)
|
| 动态获取类的实例方法列表 |
Method *class_copyMethodList(Class cls, unsigned int *outCount)、<br />SEL method_getName(Method m)
|
| 动态获取类所遵循的协议列表 |
Protocol * __unsafe_unretained *class_copyProtocolList(Class cls, unsigned int *outCount)、<br />const char *protocol_getName(Protocol *p)
|
| 动态添加新的方法 |
Method class_getInstanceMethod(Class cls, SEL name)、<br />IMP method_getImplementation(Method m)、<br />const char *method_getTypeEncoding(Method m)、<br />BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)
|
| 类的实例方法实现交换 |
Method class_getInstanceMethod(Class cls, SEL name)、<br />void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2)
|
| 动态属性关联 |
void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)、<br />id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)
|
| 消息发送与消息转发机制 |
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel、<br />- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector、<br />- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector、<br />- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
|
我们首先封装一个测试类TestClass，其中需要包含遵守协议，并添加公有属性、私有属性、私有成员变量、公有实例方法、私有实例方法、类方法等。
这些内容的添加主要便于之后的测试。
TestClass方法变量声明.png
TestClass私有变量.png
TestClass方法实现.png
一、动态获悉类结构
1. 动态获取类名
采用`class_getName(cls)`在运行时获取类的名称。将char类型的指针转换成NSString类型进行返回。
获取类名.png
2. 动态获取成员变量
采用`class_copyIvarList(cls, count)`获取成员变量列表。使用`ivar_getName(variable)`来输出成员变量名称，`ivar_getTypeEncoding(variable)`来输出成员变量类型。
我们通过将所得数据组合成NSDictionary来存储单个变量，若干个字典组成NSArray作为属性列表的返回。
获取成员变量.png
使用TestClass进行用例测试。由于是调用上述方法获取TestClass的成员变量，到了运行时阶段实际就不存在公有私有之分。OC中的类在ARC情况下添加的属性，其实就是自动生成其get方法与set方法。
所有获取的成员列表中肯定带有成员属性，成员属性的名称前方带有下划线用于成员变量进行区分。
下方中各基本类型由特殊字母代替，可以看出i代表int类型，c代表bool类型，d表示double类型，f表示float类型。而如果是引用类型则直接是一个字符串显示，比如NSString类型就是@"NSString"。
测试成员列表打印.png
3. 动态获取成员属性列表
上方获取了类的成员变量，那么下方进行属性列表的获取。属性区分于变量主要是它们拥有完整的set方法和get方法。
我们使用`class_copyPropertyList(cls, count)`来获取属性列表，通过`property_getName(property)`来获取属性名称。
获取属性列表.png
下方dynamic的属性是我们使用runtime进行动态添加的。
测试属性列表打印.png
4. 获取类的实例方法
我们通过`class_copyMethodList(cls, count)`来获取实例方法列表，通过`method_getName(method)`来获取实例方法名称。
获取实例方法.png
下方打印了所有TestClass类的实例方法，当然包括成员属性的set方法和get方法。**其中`.cxx_destruct`方法不确认归属于何处，也许dealloc方法的自我实现？**
测试实例方法列表打印.png
5. 获取类的协议列表
我们使用`class_copyProtocolList(cls, count)`来获取协议列表，使用`protocol_getName(protocol)`来获取协议名称
获取协议列表.png
二、动态操作类方法
1. 动态添加方法实现
其添加原理旨在使用`class_getInstanceMethod(cls, methodName)`获取相关的方法声明以及使用`method_getImplementation(method)`获取相关的方法实现。将它们进行组合后，使用`class_addMethod(cls, methodName, method, type)`进行方法的添加。
动态添加方法实现.png
2. 实现方法交换
通过`class_getInstanceMethod(cls, methodName)`获取到需要交换的两个方法，直接使用`method_exchangeImplementation(methodA, methodB)`进行方法替换即可。
实现方法交换.png
通过类目为测试类封装一个针对交换方法的测试用例。
- 如果是普通情况下，没有交换。在replaceMethod中调用本身势必会造成死循环。
- 如是如果交换方法成功，那么此时在replaceMethod中调用replaceMethod，其实此时调用的是exchangeMethodA。由于exchangeMethodA不存在死循环，故在测试时，调用了封装的交换方法后，进一步又调用了replaceMethod，其实只是调用了exchangeMethodA而已。
交换方法的封装.png
三、属性关联
属性关联可以说是runtime最普通的打开方式了。通过为属性声明一个静态名称，调用`void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)`实现新增属性的set方法，调用`id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)`实现新增属性的get方法即可。
动态添加属性.png
四、消息处理与消息转发
- 消息处理过程:
- 当你调用一个类的方法时，先在本类中的方法缓存列表中进行查询，如果在缓存列表中找到了该方法的实现，就执行；如果找不到就在本类中的方法列表中进行查找。
- 在本类方法列表中查找到相应的方法实现后就进行调用，如果没找到，就去父类中进行查找；如果在父类中的方法列表中找到了相应方法的实现。
当在方法缓存列表，本类中的方法列表以及父类中的方法列表中都找不到相应的实现，到程序崩溃以前还会经历以下过程：
- 消息处理
- 如果一直寻找方法直到父类中都找不到方法实现时会执行
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel类方法。
- 如果返回NO，则表明不做任何处理，继续下一步。如果返回YES，就说明该方法中对找不到实现的方法进行了处理。
- 我们就可以在此方法中为找不到实现的SEL动态添加一个方法实现，添加完毕后，就会执行我们添加的方法实现。
- 下一次程序再找不到该类某个方法的实现时，就不会因为找不到而崩溃了。
消息处理.png
2.消息转发
- 如果不对上述消息进行处理的话，也就是
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel方法返回NO时。便进入了下一步消息转发。
- 即执行
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法。该方法会返回一个类对象，该类的对象有SEL对应的实现，当调用这个找不到方法时，就会转发到ExtClass中进行处理。 - 此时完成消息转发。如果该方法返回self或者nil，说明不对相应的方法进行转发，那就再走下一步。
消息转发.png
3.消息常规转发
- 如果不将消息转发给其他类的对象，则此时代表自己进行处理。即上述的方法中返回self或者nil。
此时执行
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector来获取方法的参数以及返回数据类型，即可以理解为该方法的签名。如果此时再次返回nil，那么消息转发结束。程序崩溃，报出找不到相应的方法实现的崩溃消息。
下方方法执行的先决条件，是要在
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel中返回NO。然后下方也是进行将方法转给ExtClass的实现。
消息常规转发.png
本文项目Github链接地址:https://github.com/LibertyLeo/Runtime-Usage