iOS开发:runtime原理简单分析和基本使用场景

一:rumtime原理简单分析

runtime是运行时库(Runtime Library),也简称运行时。

它是一个主要是C和汇编写的库,对C进行了特殊的处理,将结构体视为对象,将函数视为方法,使得C有了面向对象的能力,从而才创造了Objective-C。

这点也可以看出,C是编译时语言,而OC是动态运行时语言,所以在编译阶段,尽管OC中的方法没有实现也不会报错,而C会报错。

在运行时,OC语言才进行方法的处理,比如讲[person eat];转换为objc_msgSend(person, @selector(eat));然后通过person的isa指针找到person对应的class,在class中先去cache中通过SEL方法选择器查找对应的method,若缓存中未找到,再去methodList查找,若还未找到,便去父类中查找,如果这个过程中找到了该方法,便会自动将该方法加入cache中,方便下一次的查找,并且,编译器开始执行找到的这个函数。

上面这段文字可以片面的理解runtime的消息机制,消息机制是runtime最主要的机制,如果要在代码中使用,需要导入。

二:runtime 的基本使用场景

首先,对objc_class结构体的内容做个简单的说明:

[objc]view plaincopy

structobjc_class {

Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

#if !__OBJC2__

Class super_class//指向父类

constcharchar*name//类名

longversion//类的版本信息(默认是0,class_setVersion,clss_getVersion可set和get)

longinfo//类的标识信息

longinstance_size//该类的实例变量size

structobjc_ivar_list*ivars//用于存储每个成员变量的地址

structobjc_method_list**methodLists//与info的标识信息有关,如CLS_CLASS存储实例方法,CLS_META存储静态方法

structobjc_cache*cache//指向最近使用方法的指针,它的作用是提升效率,可以不严密的理解为缓存

structobjc_protocol_list*protocols//存储协议列表

#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;

在实际开发中,runtime最常用的场景就是交换方法、归档、字典转模型、动态生成属性方法、添加类方法等

(一)runtime交换方法

1.创建一个类的分类

2.导入

3.实现交换并且自定义方法

[objc]view plaincopy

//由于交换方法我们希望在工程运行期间只执行一次,所以通常写在load里面

+ (void)load {

Method imageMethodNamed = class_getClassMethod(self,@selector(imageNamed:));

Method myImageMethodNamed = class_getClassMethod(self,@selector(myImageNamed:));

//实现两个方法的交换

method_exchangeImplementations(myImageMethodNamed,imageMethodNamed);

}

+ (instancetype)customImageNamed:(NSString*)name {

//实际调用的是imageNamed:

UIImage*image = [UIImagecustomImageNamed:name];

//*此处为自定义配置*

returnimage;

}

(二)runtime动态生成getter、setter

由于在类目中添加属性不自动生成setter和getter方法,如果在.m文件中使用@dynamic配置起来就较为繁琐,如果一定要在类目中添加属性,我们可以使用runtime关联方法,简单方便。

比如在类目.h文件中声明了score属性,在.m文件中如下实现:

[objc]view plaincopy

voidvoid*key;

- (void)setScore:(float)score {

//关联引用

/**

*  1.给哪个对象属性进行关联

*  2.用来保存传入的值的指针(用于get方法获取值)

*  3.传入的值(注意是对象类型)

*  4.关联引用的策略(这个根据属性添加的修饰而定)

*/

objc_setAssociatedObject(self, key, @(score), OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);

}

- (float)score {

idscore = objc_getAssociatedObject(self, key);

return[scorefloatValue];

}

(三)runtime归档、解档

归解档可以用kvc模式进行操作,但是如果属性过多的话,这样就显得极为繁琐而且容易出错,所以用runtime实现更为的科学和简洁。

[objc]view plaincopy

//归档

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder*)aCoder {

//获取某个类的所有成员变量

unsignedintcount =0;

Ivar*ivarList = class_copyIvarList([selfclass], &count);

//归档

for(inti =0; i < count; i ++) {

Ivar aIvar = ivarList[i];

//获取成员变量的名称

constcharchar*iVarName = ivar_getName(aIvar);

idvalue = [selfvalueForKey:[NSStringstringWithUTF8String:iVarName]];

if(!value) {

}else{

[aCoderencodeObject:valueforKey:[NSStringstringWithUTF8String:iVarName]];

}

}

}

//解档

- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder*)aDecoder {

if(self= [superinit]) {

unsignedintcount =0;

Ivar*ivarList = class_copyIvarList([selfclass], &count);

for(inti =0; i < count; i ++) {

Ivar aIvar = ivarList[i];

constcharchar*name = ivar_getName(aIvar);

idvalue = [aDecoderdecodeObjectForKey:[NSStringstringWithUTF8String:name]];

if(!value) {

}else{

[selfsetValue:valueforKey:[NSStringstringWithUTF8String:name]];

}

}

}

returnself;

}

(四)runtime字典转模型

这里需要注意的是,该方法只适用于字典的键和模型的属性一一对应的情况,如果要处理不一一对应的情况,最简单的解决方法是使用三方。

[objc]view plaincopy

+ (instancetype)modelWithDictionary:(NSDictionary*)dic {

Student*aStudent = [Studentnew];

unsignedintcount =0;

objc_property_t*propertyList = class_copyPropertyList([selfclass], &count);

for(inti =0; i < count; i ++) {

objc_property_t aProperty = propertyList[i];

//获取属性名

constcharchar*name = property_getName(aProperty);

idvalue = dic[[NSStringstringWithUTF8String:name]];

if(!value) {

}else{

//使用kvc给属性赋值

[aStudentsetValue:valueforKey:[NSStringstringWithUTF8String:name]];

}

}

returnaStudent;

}

(五)runtime添加类方法

[objc]view plaincopy

voidstudy(idreccevier,SELsel) {

}

// 如果调用的方法没有实现,就会走这个方法

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {

if(sel ==@selector(study)) {

class_addMethod(self,@selector(study), (IMP)study,"v@:");

}

return[superresolveInstanceMethod:sel];

}

值得注意的是,这个方法是在运行时动态调用的,所以编译的时候会有警告。

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