1. Runtime 是什么？
在Objective-C中，Runtime是一个运行时库，是Objective-C语言的核心之一，它提供了在程序运行时动态创建类和对象、发送消息、进行方法交换、动态加载类等一系列强大的功能，是Objective-C实现面向对象的基础。
Objective-C Runtime库的主要作用是处理对象和类的底层操作，它提供了一系列的函数和数据结构，使开发者可以在运行时对类和对象进行修改和操作，包括添加和删除方法、获取类和对象的信息、调用方法等。使用Objective-C Runtime，可以实现很多高级的编程技巧，比如实现AOP、利用消息转发机制来处理未知的消息等。
在iOS开发中，Objective-C Runtime的应用非常广泛，比如使用Runtime实现Swizzling来交换方法实现，使用Runtime实现KVO（Key-Value Observing）等。熟练掌握Objective-C Runtime的使用，可以让开发者更好地理解Objective-C语言的运行机制，以及实现更加灵活和高效的代码。
2. Runtime 有什么用？
Objective-C Runtime 是 Objective-C 语言的核心之一，提供了一系列底层的函数和数据结构，使开发者可以在运行时对类和对象进行修改和操作。Objective-C Runtime 的主要作用有以下几个方面：
动态创建类和对象：Objective-C 中的类和对象都是在运行时创建的。开发者可以使用 Objective-C Runtime 在程序运行时创建、修改或删除类和对象。
调用方法：Objective-C 是一门动态语言，方法调用是在运行时解析的，开发者可以使用 Objective-C Runtime 在运行时获取和调用对象的方法，包括私有方法。
方法交换：开发者可以使用 Objective-C Runtime 交换类的方法实现，从而实现一些高级的编程技巧，比如方法重载、热修复等。
关联对象：Objective-C Runtime 允许开发者将一个对象与另一个对象关联起来，即使这个对象没有属性，也可以为其添加属性，并在运行时动态地修改它们。
消息转发：Objective-C Runtime 提供了消息转发机制，当对象接收到一个未知的方法时，可以将这个消息转发给另一个对象处理，从而实现动态消息分发。
反射机制：Objective-C Runtime 允许开发者在运行时获取类和对象的属性、实例变量、方法、协议等信息，从而实现反射机制。
总的来说，Objective-C Runtime 提供了一种非常灵活、高效、动态的编程方式，让开发者可以在运行时修改和操作类和对象，实现更加灵活和高效的代码。在 iOS 开发中，Objective-C Runtime 的应用非常广泛，比如通过 Method Swizzling 来交换方法实现、使用 KVO 实现观察者模式、使用 AOP（面向切面编程）实现代码解耦等。
3. Runtime 有哪些使用场景
- 方法交换（Method Swizzling）：通过交换类的方法实现，可以在运行时动态改变一个方法的实现，这个技巧常用于在不修改源代码的情况下解决一些问题，如统计方法执行时间、修改系统的默认行为等。
//交换两个方法的实现
Method originalMethod = class_getInstanceMethod(classA, @selector(methodA));
Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(classB, @selector(methodB));
method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
- 关联对象（Associated Object）：Objective-C Runtime 允许开发者为一个对象动态添加属性，即使这个对象没有声明对应的属性，可以通过给它关联一个对象来实现这个功能。
//为一个对象动态添加属性
static const void *key = &key;
objc_setAssociatedObject(object, key, value, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
id associatedObject = objc_getAssociatedObject(object, key);
- 消息转发（Message Forwarding）：在接收到未知消息时，可以使用 Objective-C Runtime 的消息转发机制，将这个消息转发给另一个对象来处理，这个技巧常用于实现动态消息分发、异常处理等。
//实现消息转发机制
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
if ([otherObject respondsToSelector:[anInvocation selector]]) {
[anInvocation invokeWithTarget:otherObject];
} else {
[super forwardInvocation:anInvocation];
}
}
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
NSMethodSignature *signature = [super methodSignatureForSelector:aSelector];
if (!signature) {
signature = [otherObject methodSignatureForSelector:aSelector];
}
return signature;
}
- 动态创建类和对象：在需要动态创建类和对象的情况下，可以使用 Objective-C Runtime 来实现，比如在运行时根据服务器返回的数据动态创建模型类，或者在运行时动态生成控件的子类。
//动态创建一个类
Class newClass = objc_allocateClassPair(superclass, className, 0);
objc_registerClassPair(newClass);
//动态创建一个对象
id object = class_createInstance(newClass, 0);
- KVO（Key-Value Observing）：Objective-C Runtime 允许开发者动态地为一个对象添加观察者，从而实现 KVO 功能。在属性值发生改变时，观察者会自动收到通知。
//使用 Objective-C Runtime 实现 KVO
- (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(void *)context {
//使用关联对象维护观察者
NSMutableArray *observers = objc_getAssociatedObject(self, &kAssociatedObserversKey);
if (!observers) {
observers = [NSMutableArray array];
objc_setAssociatedObject(self, &kAssociatedObserversKey, observers, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
//添加观察者
ObserverInfo *info = [ObserverInfo infoWithObserver:observer keyPath:keyPath options:options context:context];
[observers addObject:info];
//调用父类实现
[super addObserver:observer forKeyPath:keyPath options:options context:context];
}
- AOP（Aspect Oriented Programming）：使用 Objective-C Runtime 可以实现 AOP，即在不修改源代码的情况下，通过动态添加切面（Aspect）的方式，来实现代码的横向扩展，从而实现各种功能，比如日志记录、性能统计、权限控制等。
总的来说，Objective-C Runtime 提供了很多强大的功能，可以用于各种场景，通过它，开发者可以实现更加灵活、高效、可维护的代码。但是需要注意的是，由于使用 Objective-C Runtime 可能会对程序造成一定的影响，所以在使用时需要仔细考虑，并进行充分的测试。
