Runtime

作为一个开发者,只是明白一些面上的东西是不够的,所以最近抽空学习了Runtime,今天做一下总结一下.

Runtime(运行时机制),iOS内部的核心之一,包含很多强大实用的C语言数据类型和C语言函数,平时我们编写的OC代码,在编译器编译的时候都会变成C语言的代码,其底层都是基于runtime实现的。这也是说OC是一门动态语言的原因(运行时机制使我们直到运行时才去决定一个对象的类别,以及调用该类别对象指定方法),RunTime是OC底层的方法实现,正是Runtime使C语言有了面向对象的能力。利用Runtime机制可以动态产生(修改,删除)一个类,或者可以在程序运行时动态地修改类和对象中的所有属性和方法.
Runtime 是一个运行时库,主要使用 C 和汇编写的库,为 C 添加了面向对象的能力并创造了 Objective-C,并且拥有消息分发,消息转发等功能。也就是 Runtime 涉及三个点,面向对象,消息分发,消息转发.Objective-C 的对象是基于 Runtime 创建的结构体。另外NSObject封装了部分接口:isKindOfClass: isMemberOfClass: methodForSelector: respondsToSelector: conformsToProtocol等等。

使用RunTime的方式:
1、普通代码底层就是RunTime在工作。
2、直接调用RunTime的方法就可以使用RunTime。

常用的头文件
//包含对类、成员变量、属性、方法的操作
 #import <objc/runtime.h> 
//包含消息机制
 #import <objc/message.h> 
但是其实<objc/message.h>已经包含了<objc/runtime.h>
我们首先需要了解的一些Runtime名字的含义
typedef struct objc_class *Class; 类
typedef struct objc_method *Method; 类中成员方法的类型
typedef struct objc_ivar *Ivar;     成员变量的类型
typedef struct objc_category *Category;  类目
typedef struct objc_property *objc_property_t;  类中的属性
typedef struct objc_object Protocol; 协议
Runtime方法的规律:
对对象进行操作的方法一般以object_开头
对类进行操作的方法一般以class_开头
对类或对象的方法进行操作的方法一般以method_开头
对成员变量进行操作的方法一般以ivar_开头
对属性进行操作的方法一般以property_开头开头
对协议进行操作的方法一般以protocol_开头
Objc 在三种层面上与 Runtime 系统进行交互:
通过 Objective-C 源代码
通过 Foundation 框架的 NSObject 类定义的方法
通过对 Runtime 库函数的直接调用
常用方法
 class_copyIvarList()返回一个指向类的成员变量数组的指针
 class_copyPropertyList()返回一个指向类的属性数组的指针
 注意:根据Apple官方runtime.h文档所示,上面两个方法返回的指针,在使用完毕之后必须free()。

 ivar_getName()获取成员变量名-->C类型的字符串
 property_getName()获取属性名-->C类型的字符串
-------------------------------------
 class_getInstanceMethod()
 class_getClassMethod()以上两个函数传入返回Method类型
 ---------------------------------------------------
 method_exchangeImplementations()交换两个方法的实现

这里先总结一下Runtime常用 API

// 1.objc_xxx 系列函数
// 函数名称     函数作用
objc_getClass     获取Class对象
objc_getMetaClass     获取MetaClass对象
objc_allocateClassPair     分配空间,创建类(仅在 创建之后,注册之前 能够添加成员变量)
objc_registerClassPair     注册一个类(注册后方可使用该类创建对象)
objc_disposeClassPair     注销某个类
objc_allocateProtocol     开辟空间创建协议
objc_registerProtocol     注册一个协议
objc_constructInstance     构造一个实例对象(ARC下无效)
objc_destructInstance     析构一个实例对象(ARC下无效)
objc_setAssociatedObject     为实例对象关联对象
objc_getAssociatedObje*ct     获取实例对象的关联对象
objc_removeAssociatedObjects     清空实例对象的所有关联对象

objc_系列函数关注于宏观使用,如类与协议的空间分配,注册,注销等操作

// 2.class_xxx 系列函数
函数名称     函数作用
class_addIvar     为类添加实例变量
class_addProperty     为类添加属性
class_addMethod     为类添加方法
class_addProtocol     为类遵循协议
class_replaceMethod     替换类某方法的实现
class_getName     获取类名
class_isMetaClass     判断是否为元类
objc_getProtocol     获取某个协议
objc_copyProtocolList     拷贝在运行时中注册过的协议列表
class_getSuperclass     获取某类的父类
class_setSuperclass     设置某类的父类
class_getProperty     获取某类的属性
class_getInstanceVariable     获取实例变量
class_getClassVariable     获取类变量
class_getInstanceMethod     获取实例方法
class_getClassMethod     获取类方法
class_getMethodImplementation     获取方法的实现
class_getInstanceSize     获取类的实例的大小
class_respondsToSelector     判断类是否实现某方法
class_conformsToProtocol     判断类是否遵循某协议
class_createInstance     创建类的实例
class_copyIvarList     拷贝类的实例变量列表
class_copyMethodList     拷贝类的方法列表
class_copyProtocolList     拷贝类遵循的协议列表
class_copyPropertyList     拷贝类的属性列表

class_系列函数关注于类的内部,如实例变量,属性,方法,协议等相关问题

// 3.object_xxx 系列函数
函数名称     函数作用
object_copy     对象copy(ARC无效)
object_dispose     对象释放(ARC无效)
object_getClassName     获取对象的类名
object_getClass     获取对象的Class
object_setClass     设置对象的Class
object_getIvar     获取对象中实例变量的值
object_setIvar     设置对象中实例变量的值
object_getInstanceVariable     获取对象中实例变量的值 (ARC中无效,使用object_getIvar)
object_setInstanceVariable     设置对象中实例变量的值 (ARC中无效,使用object_setIvar)

objcet_系列函数关注于对象的角度,如实例变量

// 4.method_xxx 系列函数
函数名称     函数作用
method_getName     获取方法名
method_getImplementation     获取方法的实现
method_getTypeEncoding     获取方法的类型编码
method_getNumberOfArguments     获取方法的参数个数
method_copyReturnType     拷贝方法的返回类型
method_getReturnType     获取方法的返回类型
method_copyArgumentType     拷贝方法的参数类型
method_getArgumentType     获取方法的参数类型
method_getDescription     获取方法的描述
method_setImplementation     设置方法的实现
method_exchangeImplementations     替换方法的实现

method_系列函数关注于方法内部,如果方法的参数及返回值类型和方法的实现

// 5.property_xxx 系列函数
函数名称     函数作用
property_getName               获取属性名
property_getAttributes         获取属性的特性列表
property_copyAttributeList     拷贝属性的特性列表
property_copyAttributeValue    拷贝属性中某特性的值

property_系类函数关注与属性*内部,如属性的特性等

// 6.protocol_xxx 系列函数
函数名称     函数作用
protocol_conformsToProtocol     判断一个协议是否遵循另一个协议
protocol_isEqual     判断两个协议是否一致
protocol_getName     获取协议名称
protocol_copyPropertyList     拷贝协议的属性列表
protocol_copyProtocolList     拷贝某协议所遵循的协议列表
protocol_copyMethodDescriptionList     拷贝协议的方法列表
protocol_addProtocol     为一个协议遵循另一协议
protocol_addProperty     为协议添加属性
protocol_getProperty     获取协议中的某个属性
protocol_addMethodDescription     为协议添加方法描述
protocol_getMethodDescription     获取协议中某方法的描述

// 7.ivar_xxx 系列函数
函数名称     函数作用
ivar_getName     获取Ivar名称
ivar_getTypeEncoding     获取类型编码
ivar_getOffset     获取偏移量

// 8.sel_xxx 系列函数
函数名称     函数作用
sel_getName     获取名称
sel_getUid     注册方法
sel_registerName     注册方法
sel_isEqual     判断方法是否相等

// 9.imp_xxx 系列函数
函数名称     函数作用
imp_implementationWithBlock     通过代码块创建IMP
imp_getBlock     获取函数指针中的代码块
imp_removeBlock     移除IMP中的代码块

runtime的大致内容就总结到这里,其具体用法我将会在后续文章中进行讲述.

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