RunTime使用还是比较多的,但是有一些基本的概念问题还是很容易混淆,所以在此处做一个记录,针对自己不是很好理解的地方做了详细记录。黄文臣大神的博客写的特别好,先收录一下,转载链接在文末。这么棒的博客也推荐给大家一下,希望能够跟随大神的脚步共同进步!
概念表
注意,虚线标识isa指针,实线表示父类。
下图简要分析:
主要列举出来子类、父类以及基类的指针指向及其相互之间的联系,实例方法列表最终指向了元类。
从图中我们可以看出,所有实例对象的isa都指向它所属的类,而类的isa指针指向它的元类。所有元类的isa指针指向它的基类的meta-class(元类),基类的meta-class的isa指针指向自己。需要注意的是,root-class(基类)的superclass是nil。
meta-class(元类)存储着一个类的所有类方法,注意是所有类方法噢。
1、向一个对象发送消息时,runtime会在这个对象所属的类的方法列表中查找方法,是实例方法;
2、向一个类发送消息时,会在这个类的meta-class(元类)的方法列表中查找;
Rumtime实际开发中用到的比较多的场景:
- 动态改变方法的执行体
- Method Swizzling
- NSSelectorFromString,NSClassFromString…
- 动态添加属性(主要是类别)
- 动态遍历属性和方法,动态为类添加方法
什么是Runtime?
Objective C语言把能在运行期做的事情就推迟到运行期再决定。这就意味着,Objective C不仅需要一个编译器,而且需要一个运行期环境。这个运行期环境就是Runtime。
最直接的例子就是方法调用
这样的一个OC方法
[receiver message]
会被编译成
objc_msgSend(receiver, selector)
这里,先记着receiver就是接受消息的对象,selector是执行消息的函数体名称,是个C的字符串。而不是像其他语言一样,直接编译成一个指向函数体的指针。
那么,在运行的时候,如何通过objc_msgSend(receiver, selector)找到实际的函数体呢?
That is Runtime!
为什么要写这样一篇基础的文章?
记得最开始接触Runtime的时候,感觉很乱,看得我最后都迷糊了,最后想了想,主要还是一些基本概念不清楚,搞不清楚这些名词是几乎不可能深入理解和应用Runtime的。
所以,我讲解Runtime的方式是,先搞清楚一些基本的关键词的底层定义,然后讲解消息处理以及转发机制,最后讲解示例。
SEL/objc_selector
objc_selector
透明的数据结构,可以理解为C String,为运行时方法的名称。
SEL
源代码定义
typedef struct objc_selector *SEL;
也就是说,SEL是指向一个C String的指针,也就是指向方法的指针。
id/objc_object
id - 指向一个类的实例对象
底层代码定义
typedef struct objc_object *id;
其中
objc_object的底层定义
struct objc_object {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
可以看到,objc_object中,只是保存了一个Class类型的isa。这里看不懂不要怕,先记着,对象中就是保存了一个指向Objective C中对应类的指针。
Class/objc_class
Class - 指向Objective C类对象(objc_class)的一个指针
底层定义如下图所示:
可以看到,这就是类对象结构体的定义,细心的同学可能发现了类对象里仍然有一个指针Class isa,先记着,这个isa指向的是类元对象。
- 这里我们强调介绍下Cache:
Cache用于缓存最近使用的方法。一个类只有一部分方法是常用,每次调用一个方法之后,这个方法就会被缓存到Cache中,下次调用方法时runtime会先在Cache中查找方法,如果没有才会到methodList中查找方法。有了Cache,经常用到的方法的调用效率就高多了。
其实,runtime就是一个库,它是一套API,这个库使C语言有了面向对象的能力。我们可以使用runtime这个库里面的各种方法,在运行的时候对类、实例对象、变量、属性、方法等进行各种操作。
类元(meat-class)对象
meta-class (类元)存储着一个类的所有类方法。
1、向一个对象发送消息时,runtime会在这个对象所属的类的方法列表中查找方法。
2、向一个类发送消息时,runtime会在这个类的meta-class(类元)的方法列表中查找。
3、meta-class是一个类,也可以向它发送消息,那么他的isa又指向什么呢?为了让这种结构无限延伸下去,OC设计者让所有的meta-class的isa指向基类(NSObject)的meta-class,而基类的meta-class指针指向自己。
IMP
IMP-指向实际执行函数体的函数指针
#if !OBJC_OLD_DISPATCH_PROTOTYPES
typedef void (*IMP)(void /* id, SEL, ... */ );
#else
typedef id (*IMP)(id, SEL, ...);
#endif
可以看到,这个函数体前两个参数是 id(消息接受者,也就是对象),以及SEL(方法的名字)
method/objc_method
Method是用于表示类的方法,Method结构体中包含一个SEL和IMP,SEL方法名,IMP方法的实现。
method - 指向Objective C中的方法的指针
typedef struct objc_method *Method;
其中
struct objc_method {
SEL method_name OBJC2_UNAVAILABLE;
char *method_types OBJC2_UNAVAILABLE;
IMP method_imp OBJC2_UNAVAILABLE;
} OBJC2_UNAVAILABLE;
_cmd
SEL 类型的一个变量,Objective C的函数的前两个隐藏参数为self 和 _cmd
functionForMethod(id self, SEL _cmd){
NSLog(@"%@-----%p",self,_cmd);
}
Ivar
ivar - objective C中的实例变量
typedef struct objc_ivar *Ivar;
可以看到变量的内存模型
struct objc_ivar {
char *ivar_name OBJC2_UNAVAILABLE;
char *ivar_type OBJC2_UNAVAILABLE;
int ivar_offset OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
int space OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
有太多优秀的人值的学习,做人还是要有追求的,不然生命力也会一点点的流失,最终难免死气沉沉。个人认为不管什么事,管它有多难,自己不认输就不会输!如果说我对自己有什么期望的话,我希望自己能更坚韧成熟一些,能活的更精彩一些,能够不辜负自己。向前吧!
参考文章地址:
http://blog.csdn.net/hello_hwc?viewmode=list
https://blog.csdn.net/hello_hwc/article/details/49687543
https://www.2cto.com/kf/201708/668790.html
runtime的使用