最近公司开发的模块对接外部厂商时,遇到方法相互调用的问题.想起来了万能的runtime.网上找了一些资料基本都是碎片化,之言片语.通过相互融合整理了一下.

1.谈一下我对runtime的理解

对c语言而言在编译的时候就决定了调用顺序,如果没有实现会报错.对于OC来说的话,只要声明过即使不实现也不会报错.

我对OC的称呼为是预编译消息发送类型的语言,在编译时并不能决定真正调用那个函数.只有在运行的时候根据收到的消息来调用函数.runtime就是把消息的内容给它动态的换掉.放到古代可以说是假传圣旨.

runtime发送消息,源码解释

/ 创建对象 -> 调用方法

erha *d = [[erha alloc]init];// 调用方法 -> 实例方法

Class d = objc_allocateClassPair([erha class], "d", 0);

// [d run];

// 系统底层本质 -> 让对象发消息objc_msgSend(d,@selector(run));// 等同于 [d run];// 调用方法 -> 类方法

// [erha eat];

objc_msgSend([Dog class], @selector(eat)); // 等同于 [erha eat];

2.谈谈runtime具有那些常用的功能,以及与其它实现的对比优劣.

runtime的基本常用场景:能获得某个类的所有成员变量, 能获得某个类的所有属性, 能获得某个类的所有方法,交换方法实现 , 能动态添加一个成员变量, 能动态添加一个属性,字典转模型,runtime归档/反归档. 如果用JSPatch实现热更新的话,上面的场景都是重点.

下面重点讲解几个

1. 动态的添加对象的成员变量和方法

动态的添加成员变量和方法与直接在父类里面做修改作对比. 其实在父类里面直接添加成员变量与方法子类继承父类会比较更好一点.

2. 动态交换两个方法的实现

一般是在项目没有做好容错或者已经开发完成的项目出现了问题或可能出现问题用这个时候runtime就要大显身手,在运行的时候替换掉原来的方法.推荐使用.

3. 实现分类也可以添加属性

分类里面添加方法大家都知道,分类里面添加属性,正常来说是不行,缺乏key与value的绑定关系.所以会报错.后面我会讲解用runtime绑定key与value.

给系统的类添加分类扩展方法和属性是一件很美好的事情,推荐使用/

4. 实现NSCoding的自动归档和解档

主要还是通过class_copyIvarList,遍历对象属性,来做事情.

5. 实现字典转模型的自动转换

优秀的JSON转模型第三方库JSONModel、YYModel等都利用runtime对属性进行获取，赋值等操作，要比KVC进行模型转换更加强大，更有效率。阅读YYModel的源码可以看出，YY大神对NSObject的内容进行了又一次封装，添加了许多描述内容。其中YYClassInfo是对Class进行了再次封装，而YYClassIvarInfo、YYClassMethodInfo、YYClPropertyInfo分别是对Class的Ivar、Method和property进行了封装和描述。在提取Class的相关信息时都运用了Runtime。

3.关键词Ivar介绍

1.Ivar的定义

Ivar是objc_ivar的指针，包含变量名，变量类型等成员,代码形式如下.

typedef objc_ivar * Ivar; struct objc_ivar {

char *ivar_name;

char *ivar_type;

int ivar_offset;

#ifdef __LP64__ int space;

#endif }

2.Ivar的一些常用方法

//获取Ivar的名称 const char *ivar_getName(Ivar v);

//获取Ivar的类型编码, const char *ivar_getTypeEncoding(Ivar v)

//通过变量名称获取类中的实例成员变量 Ivar class_getInstanceVariable(Class cls, const char *name)

//通过变量名称获取类中的类成员变量 Ivar class_getClassVariable(Class cls, const char *name)

//获取指定类的Ivar列表及Ivar个数 Ivar *class_copyIvarList(Class cls, unsigned int *outCount)

//获取实例对象中Ivar的值 id object_getIvar(id obj, Ivar ivar)

//设置实例对象中Ivar的值 void object_setIvar(id obj, Ivar ivar, id value)

4.方法实现上源码

1. 动态的添加对象的成员变量和方法

1.1添加成员变量

用到了class_addProperty，这个可以给已经存在的类添加新的property，而且能够用过反射遍历到动态添加的属性。正好适合于JSPatch打补丁的情况

之所以不通过调用class_addIvar来添加实例变量，是因为它会改变一个已有类的内存布局，一般是通过objc_allocateClassPair动态创建一个class，才能调用class_addIvar创建Ivar，最后通过objc_registerClassPair注册class。一般情况下打补丁没有这个需求。

方法1 使用 objc_allocateClassPair

运行时规定,只能在objc_allocateClassPair与objc_registerClassPair两个函数之间为类添加变量

//额外空间未知,通常设置为 0 Class clazz = objc_allocateClassPair(父类class,类名,额外空间);

//以NSString*为例 //变量size sizeof(NSString) //对齐指针类型的为log2(sizeof(NSString*)) //类型 @encode(NSString*) BOOL flag = class_addIvar(clazz,变量名,变量size,对齐,类型);

objc_registerClassPair(clazz);

方法2 使用class_addIvar

BOOL class_addProperty(Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes, unsigned int attributeCount)

示例:

Class People = objc_allocateClassPair([NSObject class], "People", 0);

objc_registerClassPair(People);

//T@ objc_property_attribute_t attribute1;

attribute1.name = "T";

attribute1.value=@encode(NSString*);

//Noatomic objc_property_attribute_t attribute2 = {"N",""};//value无意义时通常设置为空 //Copy objc_property_attribute_t attribute3 = {"C",""};

//V_属性名 objc_property_attribute_t attribute4 = {"V","_name"};

//特性数组 objc_property_attribute_t attributes[] ={attribute1,attribute2,attribute3,attribute4};

//向People类中添加名为name的属性,属性的4个特性包含在attributes中 class_addProperty(People, "name", attributes, 4);

//获取类中的属性列表 unsigned int propertyCount;

objc_property_t * properties = class_copyPropertyList(People, &propertyCount);

for (int i = 0; i< propertyCount,i++){

NSLog(@"属性的名称为 : %s",property_getName(properties[i]));

NSLog(@"属性的特性字符串为: %s",property_getAttributes(properties[i]));

}

//释放属性列表数组 free(properties);

1.2 添加对象的方法

OBJC_EXPORT BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp,

constchar*types)

__OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_5, __IPHONE_2_0);

Class cls cls 参数表示需要添加新方法的类。

SEL name name 参数表示 selector 的方法名称，可以根据喜好自己进行命名。

IMP imp imp 即 implementation ，表示由编译器生成的、指向实现方法的指针。也就是说，这个指针指向的方法就是我们要添加的方法。

const char *types 最后一个参数 *types 表示我们要添加的方法的返回值和参数这些表示方法都是定义好的(Type Encodings)，关于Type Encodings的其他类型定义请参考官方文档示例如果types参数为"i@:@“，按顺序分别表示：

i：返回值类型int，若是v则表示void

@：参数id 对象

:：SEL(_cmd)

@：id(str)

代码示例 :

-(void)answer{

给类添加一个guess的方法,guessAnswer为guess方法的指针,指向guessAnswe实现的方法. 第四个参数是函数的返回值以及参数内容 v代表无返回值void，如果是i则代表int；@代表 id sel;

class_addMethod(Class cls, @selector(guess), (IMP)guessAnswer, "v@:");

if ([Class cls respondsToSelector:@selector(guess)]) {

//Method method = class_getInstanceMethod(Class cls, @selector(guess));

// [Class cls performSelector:@selector(guess)];

[ Class cls performSelector:@selector(guess)];

} else{

NSLog(@"Sorry,I don't know");

}

void guessAnswer(id self,SEL _cmd){

NSLog(@"He is from erha");

}

2. 动态交换方法的实现

用class_getInstanceMethod来取类方法，用class_getClassMethod来取实例方法时

Classclass= [selfclass];

Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSelector);

Method newMethod = class_getInstanceMethod(class, newSelector);

BOOLdidAddMethod = class_addMethod(class, originalSelector, method_getImplementation(newMethod), method_getTypeEncoding(newMethod));

给老方法天加新方法的实现(也可以说重写老方法), 如果新方法的实现在类里面存在,则添加方法失败,直接交换方法即可. 如果不存在,就会用新方法的实现重写老方法.

if(didAddMethod) {

class_replaceMethod(class, newSelector, method_getImplementation(originalMethod), method_getTypeEncoding(originalMethod)); //class_replaceMethod 会调用class_addMethod和method_setImplementation 添加新方法,并获得老方法的实现.

}else{

存在直接交换新老方法

method_exchangeImplementations(originalMethod, newMethod);

}

3. 实现分类也可以添加属性

关联对象就是runTime界的NSMultableDictionary 主要函数:

void objc_setAssociatedObject(id object,constvoid*key, id value, objc_AssociationPolicy policy);//相当于 setValue:forKey 进行关联value对象

id objc_getAssociatedObject(id object, constvoid*key); //用来读取对象

void objc_removeAssociatedObjects(id object);//函数来移除一个关联对象，或者使用objc_setAssociatedObject函数将key指定的关联对象设置为nil。

参数讲解:

key：要保证全局唯一，key与关联的对象是一一对应关系。必须全局唯一。通常用@selector(methodName) ,静态变量&btnKey,_cmd。

value作为key：要关联的对象。

policy：关联策略。有五种关联策略。OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN 等价于 @property(assign)。OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC等价于 @property(strong, nonatomic)。OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC等价于@property(copy, nonatomic)。OBJC_ASSOCIATION_RETAIN等价于@property(strong,atomic)。OBJC_ASSOCIATION_COPY等价于@property(copy, atomic)。

代码实现

定义属性 @property(nonatomic,copy) NSString *chineseName;

在.m文件里重写 set get方法

-(void)setChineseName:(NSString *) chineseName{

char cName;

objc_setAssociatedObject(self, &cName, chineseName, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);

}

-(NSString *)chineseName{

return objc_getAssociatedObject(self, &cName);

}