oc runtime机制

意图:方便自己以后查阅 希望能帮到需要的朋友
RunTime:
运行时, 就是尽可能地把决定从编译器推迟到运行期, 就是尽可能地做到动态. 只是在运行的时候才会去确定对象的类型和方法的. 因此利用Runtime机制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有什么作用?
1.能动态产生一个类,一个成员变量,一个方法
2.能动态修改一个类,一个成员变量,一个方法
3.能动态删除一个类,一个成员变量,一个方法

OC是一门动态语言,他需要一个运行时系统。运行时最主要的是消息机制。我们写的代码在程序运行的过程中都会被转化成C和汇编实现,比如[object method]会被转化成objc_msgsend(object,@selector(method));其中object是个对象,method是个函数名字。
先看看这个object,iOS中object都继承与NSObject

@interface NSObject <NSObject> {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
}

在NSObjcet中存在一个Class的isa指针。然后我们看看Class:

//类在runtime中的表示
struct objc_class {
    Class isa;//指针,顾名思义,表示是一个什么,
    //实例的isa指向类对象,类对象的isa指向元类
#if !__OBJC2__
    Class super_class;  //指向父类
    const char *name;  //类名
    long version;
    long info;
    long instance_size
    struct objc_ivar_list *ivars //成员变量列表
    struct objc_method_list **methodLists; //方法列表
    struct objc_cache *cache;//缓存
    //一种优化,调用过的方法存入缓存列表,下次调用先找缓存
    struct objc_protocol_list *protocols //协议列表
    #endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */

我们可以通过runTime的一系列方法获取类的信息:

注:在需要用到runTime的地方加上
#import <objc/runtime.h>

1.获取成员变量:

 //成员变量
    unsigned int count =0;
    Ivar *ivars = class_copyIvarList([Model class], &count);
    for (unsigned int i=0; i<count; i++) {
        Ivar ivar = ivars[i];
        const char *name = ivar_getName(ivar);
        const char *type = ivar_getTypeEncoding(ivar);
         NSLog(@"成员变量为 %s 的 %s ",type, name);
    }
    free(ivars);//释放指针

// 属性

objc_property_t *propertys =class_copyPropertyList([Model class], &count);
for (unsigned int i=0; i<count; i++) {
    objc_property_t property = propertys[i];
    const char *name = property_getName(property);
    const char *propertyAttr=property_getAttributes(property);
    NSLog(@"属性为 %s 的 %s ", propertyAttr, name);
    unsigned int count =0;
    objc_property_attribute_t *attributes = property_copyAttributeList(property, &count);
    for (unsigned int i=0; i<count; i++) {
        objc_property_attribute_t attribute = attributes[i];
        const char *name = attribute.name;
        const char *value = attribute.value;
        NSLog(@"==属性为 %s 的值 %s ", name, value);
    }
}
free(propertys);

应用场景:
1.通过遍历类属性,进行json转Model

//在Model.m实现
-(instancetype)initWithDict:(NSDictionary *)dic{
    self = [self init];
    if (self) {
        NSMutableArray *keys =[NSMutableArray array];
        unsigned int count =0;
        objc_property_t *propertys =class_copyPropertyList([self class], &count);
        
        for (unsigned int i=0; i<count; i++) {
            objc_property_t property = propertys[i];
            NSString *key =[NSString stringWithCString:property_getName(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
            [keys addObject:key];
        }
        free(propertys);//释放指针指向的内存
        for (NSString *str in keys) {
            if (dic[str] != nil) {
                [self setValue:dic[str] forKey:str];
            }
        }
    }
    return self;
    
}

2.快速归档操作

//在Model.m实现
-(id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder{
    self =[super init];
    if (self) {
        unsigned int count=0;
        Ivar *ivars =class_copyIvarList([self class], &count);
        for (unsigned int i=0; i<count; i++) {
            Ivar ivar =ivars[i];
            NSString *key =[NSString stringWithCString:ivar_getName(ivar) encoding:NSUTF8StringEncoding];
            [self setValue:[aDecoder decodeObjectForKey:key] forKey:key];
        }
    }
    return self;
}
-(void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder{
    unsigned int count;
    Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &count);
    for (unsigned int i=0; i<count; i++) {
        Ivar ivar =ivars[i];
        NSString *key = [NSString stringWithCString:ivar_getName(ivar) encoding:NSUTF8StringEncoding];
        [aCoder encodeObject:[self valueForKey:key] forKey:key];
    }
}

3.交换方法
在runtime中通过method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2)实现方法交换

AD00A23D-2C0E-4701-9753-DC2D0874AF03.png
 Model *model =[[Model alloc]initWithDict:@{@"name":@"wang",@"gender":@"female"}];
    Method oldMethod =class_getInstanceMethod([Model class], @selector(fun1));
     Method newMethod =class_getInstanceMethod([Model class], @selector(fun2));
    method_exchangeImplementations(oldMethod, newMethod);
    [model fun1];//本该输入111 结果显示222

4.动态加载方法
当调用没有相应的方法的时候,这时候程序会crash,我们可以通过添加方法来避免

177E2A00-2B8C-46A6-9804-56C32BB99B74.png
-(void)addMethod{
    Model *model =[[Model alloc]initWithDict:@{@"name":@"wang",@"gender":@"female"}];
    
    class_addMethod([Model class], @selector(fun3), (IMP)addNewMethod, "v@:@");
    [model performSelector:@selector(fun3) withObject:@"123"];
}
void addNewMethod(id self, SEL _cmd, NSString *string){
    NSLog(@"add method withpara %@", string);
}

会输出:
2017-09-08 15:54:29.149 Runtime[2769:139722] add method withpara 123
也可以通过拦截方法(当对象调用一个不存在的方法的时候,会走这个方法+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel或者是+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel 这两个一个是实例方法一个是类方法)这两个方法内部处理是一样的

+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"fun4"])
    {
        class_addMethod([self class], sel, (IMP)test1, 0);
    }
    
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
void test1(id self, SEL _cmd, NSString *string)
{

    NSLog(@"%@",string);
}

当我在vc里面调用的时候

  Model *model =[[Model alloc]initWithDict:@{@"name":@"wang",@"gender":@"female"}];
    [model performSelector:@selector(fun4)withObject:@"123"];

会输出:
2017-09-08 16:00:14.590 Runtime[2769:139722] 123
5.消息转发1

//Model.m
//  第一步,消息接收者没有找到对应的方法时候,会先调用此方法,可在此方法实现中动态添加新的方法
//  返回YES表示相应selector的实现已经被找到,或者添加新方法到了类中,否则返回NO
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    return YES;
}

//  第二步, 如果第一步的返回NO或者直接返回了YES而没有添加方法,该方法被调用
//  在这个方法中,我们可以指定一个可以返回一个可以响应该方法的对象, 注意如果返回self就会死循环
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
     return [[Model2 alloc]init];
}
//新建一个Model2
@interface Model2 : NSObject
-(void)fun5;
@end


@implementation Model2
-(void)fun5{
    NSLog(@"5555");
}
@end

在vc里调用的时候

  Model *model =[[Model alloc]initWithDict:@{@"name":@"wang",@"gender":@"female"}];
    [model performSelector:@selector(fun5)];

会输出:
2017-09-08 16:07:36.971 Runtime[2769:139722] 5555
由此可见Model本来没有fun5这个方法 通过转接到Model2里面实现了这个方法
消息转发2

//Model.m
-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{
    Model2 *model2 =[[Model2 alloc]init];
    SEL selector =anInvocation.selector;
    if ([model2 respondsToSelector:@selector(selector)]) {
        [anInvocation invokeWithTarget:model2];//触发
    }else{
        [super forwardInvocation:anInvocation];
    }
}
//这个类对象进行方法签名
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
{
    return [Model2 instanceMethodSignatureForSelector:aSelector];
}
//注这个和两个方法要一起实现

这个方法2和方法1处理的结果是一样的
6.动态添加属性
首先新建一个Model+Category

#import "Model.h"

@interface Model (Category)
@property (nonatomic,strong)NSString *phone;
@end

#import "Model+Category.h"
#import <objc/runtime.h>
const char *key ="phone";
@implementation Model (Category)
-(void)setPhone:(NSString *)phone{
    objc_setAssociatedObject(self, key, phone, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
-(NSString *)phone{
    NSString *str =objc_getAssociatedObject(self, key);
    return str;
}
@end

下面调用下看结果

    Model *model =[[Model alloc]initWithDict:@{@"name":@"wang",@"gender":@"female"}];
    NSLog(@"修改前model===%@",model.phone);
    
    model.phone =@"15801237890";
    NSLog(@"添加属性后的model ==%@",model.phone);

输出结果如下:
2017-09-08 16:14:03.534 Runtime[2769:139722] 修改前model===(null)
2017-09-08 16:14:03.535 Runtime[2769:139722] 添加属性后的model ==15801237890
添加属性phone成功
7.修改成员变量的值

 //利用runtime生成简单的model
    Model *model =[[Model alloc]initWithDict:@{@"name":@"wang",@"gender":@"female"}];
    NSLog(@"修改前model===%@",model.name);

    unsigned int count;
    Ivar *ivars =class_copyIvarList([Model class], &count);
    for (unsigned int i=0; i<count; i++) {
        Ivar ivar =ivars[i];
        const char *name = ivar_getName(ivar);
        const char *strName="_name";
        if (strcmp(name, strName)==0) {
            object_setIvar(model, ivar, @"liu");
            NSLog(@"修改后model====%@",model.name);
            break;
        }
        
    }

输出结果:
2017-09-08 16:16:00.876 Runtime[2769:139722] 修改前model===wang
2017-09-08 16:16:00.876 Runtime[2769:139722] 修改后model====liu
修改成功

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