iOS对runtime的理解

最近照着网上博客学习runtime,把一些重点记录下来。

通过传一个类的实例对象,可获得这个类的属性列表(Property),方法列表(实例方法不是类方法,怎样获得类方法列表还在学习中),成员变量列表(通常以_开头,类扩展(匿名类别)中的成员变量也能获取在内),协议列表(是这个类(包括类扩展也就是匿名类别)所遵守的协议,并不是写在这个类里面的协议)。

在控制器中新建属性,方法,成员变量,协议四个按钮,点击按钮显示相应列表到textView上面。使用runtime记得先导入头文件#import "objc/runtime.h"

新建一个学生类Student.h

#import <Foundation/Foundation.h>
@protocol AbideByLawDelegate <NSObject>
-(void)loveCountry;
-(void)protectPublicProperty;
-(void)readyToHelpOthersForCause:(NSString *)cause;
@end
@protocol PreservePublicMoralDelegate <NSObject>
-(void)filialToOurParent;
-(void)solidarity;
-(void)mustGoOn;
@end
@interface Student : NSObject<AbideByLawDelegate,PreservePublicMoralDelegate,NSCopying,NSCoding>
{
    NSString *_joggy;
    NSUInteger _workTime;
    BOOL _possessRoom;
}
@property (nonatomic, copy) NSString *cnName;           //姓名
@property (nonatomic, copy) NSString *cardType;         //证件类型
@property (nonatomic, copy) NSString *idNo;             //身份证号
@property (nonatomic, copy) NSString *siginDate;       //发证日期
@property (nonatomic, copy) NSString *deadlineDate;     //后台返回的截止期限
@property (nonatomic, copy) NSString *period;           //有效期限(是一个区间)
@property (nonatomic, copy) NSString *sex;              //性别
@property (nonatomic, copy) NSString *birthday;         //出生
@property (nonatomic, copy) NSString *address;          //住址
@property (nonatomic, copy) NSString *origan;           //签发机关
@property (nonatomic, copy) NSString *nation;
@property (nonatomic, assign)NSUInteger *age;
-(void)eatUp;
-(void)sleepUp;
-(void)playBall:(NSString *)ball;
-(void)writeCode:(NSString *)bank;
+(void)presentForPerson;
+(void)rankWithName:(NSString *)name;
@end
  • 获取属性列表
//获取属性列表
- (IBAction)getPropertyList:(UIButton *)sender {
 objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([self.stu class], &count);
    for (unsigned int i = 0; i<count; i++) {
        const char *propertyname = property_getName(propertyList[i]);
        NSLog(@"property----=""%@",[NSString stringWithUTF8String:propertyname]);
        [self.listArray addObject:[NSString stringWithUTF8String:propertyname]];
        self.num++;
    }
    NSMutableString *listInfostring = [NSMutableString stringWithString:@""];
    for (int i= 0 ; i < self.num; i++) {
        [listInfostring appendString:self.listArray[i]];
        [listInfostring appendString:@"\n"];
    }
    self.listInfoTextView.text = listInfostring;
}
  • 获取方法列表
//获取方法列表
- (IBAction)getMethodList:(UIButton *)sender {
    Method *methodList = class_copyMethodList([self.stu class], &count);
    for (unsigned int i = 0; i<count; i++) {
        Method method = methodList[i];
        NSLog(@"method----=""%@",NSStringFromSelector(method_getName(method)));
        [self.listArray addObject:NSStringFromSelector(method_getName(method))];
        self.num ++ ;
    }
    NSMutableString *listInfostring = [NSMutableString stringWithString:@""];
    for (int i= 0 ; i < self.num; i++) {
        [listInfostring appendString:self.listArray[i]];
        [listInfostring appendString:@"\n"];
    }
    self.listInfoTextView.text = listInfostring;
}
  • 获取成员变量列表
//获取成员变量列表
- (IBAction)getIvarList:(UIButton *)sender {
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList([self.stu class], &count);
    for (unsigned int i = 0; i<count; i++) {
        Ivar ivar = ivarList[i];
        const char *ivarname = ivar_getName(ivar);
        NSLog(@"ivar----="">%@",[NSString stringWithUTF8String:ivarname]);
        [self.listArray addObject:[NSString stringWithUTF8String:ivarname]];
        self.num ++;
    }
    NSMutableString *listInfostring = [NSMutableString stringWithString:@""];
    for (int i= 0 ; i < self.num; i++) {
        [listInfostring appendString:self.listArray[i]];
        [listInfostring appendString:@"\n"];
    }
    self.listInfoTextView.text = listInfostring;
}
  • 获取协议列表
//获取协议列表
- (IBAction)getProtocolList:(UIButton *)sender {
    __unsafe_unretained Protocol **protocolList = class_copyProtocolList([self.stu class], &count);
    for (unsigned int i = 0; i<count; i++) {
        Protocol *protocol = protocolList[i];
        const char *protocolname = protocol_getName(protocol);
        NSLog(@"protocol----="">%@",[NSString stringWithUTF8String:protocolname]);
        [self.listArray addObject:[NSString stringWithUTF8String:protocolname]];
        self.num ++;
    }
    NSMutableString *listInfostring = [NSMutableString stringWithString:@""];
    for (int i= 0 ; i < self.num; i++) {
        [listInfostring appendString:self.listArray[i]];
        [listInfostring appendString:@"\n"];
    }
    self.listInfoTextView.text = listInfostring;
}

如果用实例对象调用实例方法,会到实例的isa指针指向的对象(也就是类对象)操作。

如果调用的是类方法,就会到类对象的isa指针指向的对象(也就是元类对象)中操作。

1.首先,在相应操作的对象中的缓存方法列表中找调用的方法,如果找到,转向相应实现并执行。

2.如果没找到,在相应操作的对象中的方法列表中找调用的方法,如果找到,转向相应实现执行

3.如果没找到,去父类指针所指向的对象中执行1,2.

4.以此类推,如果一直到根类还没找到,转向拦截调用。

5.如果没有重写拦截调用的方法,程序报错。

以上的过程给我带来的启发:

A.重写父类的方法,并没有覆盖掉父类的方法,只是在当前类对象中找到了这个方法后就不会再去父类中找了。

B.如果想调用已经重写过的方法的父类的实现,只需使用super这个编译器标识,它会在运行时跳过在当前的类对象中寻找方法的过程。

动态添加方法

拦截调用:在方法调用中说到了,如果没有找到方法就会转向拦截调用。那么什么是拦截调用呢。拦截调用就是,在找不到调用的方法程序崩溃之前,你有机会通过重写NSObject的四个方法来处理。

+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel;
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel;
//后两个方法需要转发到其他的类处理
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;
  • 第一个方法是当你调用一个不存在的类方法的时候,会调用这个方法,默认返回NO,你可以加上自己的处理然后返回YES。
  • 第二个方法和第一个方法相似,只不过处理的是实例方法。
  • 第三个方法是将你调用的不存在的方法重定向到一个其他声明了这个方法的类,只需要你返回一个有这个方法的target。
  • 第四个方法是将你调用的不存在的方法打包成NSInvocation传给你。做完你自己的处理后,调用invokeWithTarget:方法让某个target触发这个方法。
    拦截调用之后有两种方式,动态添加方法。一种是C语言方式,一种是OC方式。

采用C语言的方式

//在控制器中调用并不存在的实例方法,只能像下面这样隐式调用,直接调用会报错[self.stu dadoudou];
[self.stu performSelector:@selector(dadoudou) withObject:@"test"];
//在Student.m中
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"dadoudou"]) {
        class_addMethod(self, sel, (IMP)runAddMethod, "v@:*");
    }
    return YES;
}
void runAddMethod(id self,SEL _cmd,NSString *string)
{
    NSLog(@"add C IMP:%@",string);
}

采用OC方式

[self.stu performSelector:@selector(dadoudou) withObject:@"test"];
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"dadoudou"]) {
        class_addMethod(self, sel, [self instanceMethodForSelector:@selector(jump)], "v@:*");
    }
    return YES;
}
-(void)jump
{
    NSLog(@"---->%@",NSStringFromSelector(_cmd));
}

其中class_addMethod的四个参数分别是:

Class cls 给哪个类添加方法,本例中是self

SEL name 添加的方法,本例中是重写的拦截调用传进来的selector。

IMP imp 方法的实现,C方法的方法实现可以直接获得。如果是OC方法,可以用+ (IMP)instanceMethodForSelector:(SEL)aSelector;获得方法的实现。

"v@:*"方法的签名,代表有一个参数的方法。

关联对象

现在你准备用一个系统的类,但是系统的类并不能满足你的需求,你需要额外添加一个属性。这种情况的一般解决办法就是继承。但是,只增加一个属性,就去继承一个类,总是觉得太麻烦类。这个时候,runtime的关联属性就发挥它的作用了。

//首先定义一个全局变量,用它的地址作为关联对象的key
    static char associateObjectKey;
    NSString *testString = @"111";
//设置关联对象
    objc_setAssociatedObject(testString, &associateObjectKey, @"添加字符串属性", OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);
    NSString *string = objc_getAssociatedObject(testString, &associateObjectKey);
    NSLog(@"AssociateObject = %@",string);

objc_setAssociatedObject的四个参数:

id object给谁设置关联对象。

const void *key关联对象唯一的key,获取时会用到。

id value关联对象。

objc_AssociationPolicy关联策略,有以下几种策略:
enum {
    OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0,
    OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1, 
    OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3,
    OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401,
    OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403 
};
objc_getAssociatedObject的两个参数。

id object获取谁的关联对象。

const void *key根据这个唯一的key获取关联对象。

以把添加和获取关联对象的方法写在你需要用到这个功能的类的类别中,方便使用。新建一个NSString+Feature.h的类别;

#import "NSString+Feature.h"
#import "objc/runtime.h"
@implementation NSString (Feature)
//添加关联对象
-(void)addAssociatedObject:(id)object
{
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(getAssociatedObject), object, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);
}
//获取关联对象
-(id)getAssociatedObject
{
    return objc_getAssociatedObject(self,_cmd);
}
@end
    NSString *str0 = @"222";
    [str0 addAssociatedObject:@"333"];
    NSLog(@"1111111%@",str0);
    str0 = [str0 getAssociatedObject];
    NSLog(@"2222222%@",str0);

方法交换

方法交换,顾名思义,就是将两个方法的实现交换。例如,将A方法和B方法交换,调用A方法的时候,就会执行B方法中的代码,反之亦然。

#import "UIViewController+swizzling.h"
#import @implementation UIViewController (swizzling)
//load方法会在类第一次加载的时候被调用
//调用的时间比较靠前,适合在这个方法里做方法交换
+ (void)load{
    //方法交换应该被保证,在程序中只会执行一次
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        //获得viewController的生命周期方法的selector
        SEL systemSel = @selector(viewWillAppear:);
        //自己实现的将要被交换的方法的selector
        SEL swizzSel = @selector(swiz_viewWillAppear:);
        //两个方法的Method
        Method systemMethod = class_getInstanceMethod([self class], systemSel);
        Method swizzMethod = class_getInstanceMethod([self class], swizzSel);
        //首先动态添加方法,实现是被交换的方法,返回值表示添加成功还是失败
        BOOL isAdd = class_addMethod(self, systemSel, method_getImplementation(swizzMethod), method_getTypeEncoding(swizzMethod));
        if (isAdd) {
            //如果成功,说明类中不存在这个方法的实现
            //将被交换方法的实现替换到这个并不存在的实现
            class_replaceMethod(self, swizzSel, method_getImplementation(systemMethod), method_getTypeEncoding(systemMethod));
        }else{
            //否则,交换两个方法的实现
            method_exchangeImplementations(systemMethod, swizzMethod);
        }
    });
}
- (void)swiz_viewWillAppear:(BOOL)animated{
    //这时候调用自己,看起来像是死循环
    //但是其实自己的实现已经被替换了
    [self swiz_viewWillAppear:animated];
    NSLog(@"swizzle");
}

在一个自己定义的viewController中重写viewWillAppear

//替换系统的方法
-(void)viewWillAppear:(BOOL)animated
{
    [super viewWillAppear:animated];
    NSLog(@"viewWillAppear");
}

先打印swizzle,后打印viewWillAppear。

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