Runtime常见作用举例

Runtime主要有如下常见的作用：

• 动态的添加对象的成员变量和方法，修改属性值和方法
• 动态交换两个方法的实现
• 实现分类也可以添加属性
• 拦截并替换方法

实现代码

通过创建Car类来实现

• Car.h

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Car : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
- (void)run;
- (void)stop;
@end

• Car.m

#import "Car.h"
@implementation Car
- (void)run {
    NSLog(@"%@跑", self.name);
}
- (void)stop {
    NSLog(@"%@停车", self.name);
}
@end

1.动态变量控制

- (void)changeVariable {
    Car *myLancrusier = [[Car alloc] init];
    myLancrusier.name = @"陆地巡洋舰";
    NSLog(@"我的车：%@", myLancrusier.name);
    
    unsigned int count;
    Ivar *ivars = class_copyIvarList([myLancrusier class], &count);
    for (int i = 0; i < count; i ++) {
        Ivar ivar = ivars[i];
        const  char *varName = ivar_getName(ivar);//获取成员变量名，-->C类型的字符串
        NSString *ivarNameString = [NSString stringWithCString:varName encoding:NSUTF8StringEncoding];
        if ([ivarNameString isEqualToString:@"_name"]) {
            object_setIvar(myLancrusier, ivar, @"路上苍龙");
            break;
        }
    }
    free(ivars);//使用完毕，必须释放
    NSLog(@"我的车：%@", myLancrusier.name);
}

注意：下面两个两个方法返回的指针使用完毕必须free()
class_copyIvarList（）返回一个指向类的成员变量数组的指针
class_copyPropertyList（）返回一个指向类的属性数组的指针
输出结果：

2016-09-10 21:04:09.392 Runtime[3875:764447] 我的车：陆地巡洋舰
2016-09-10 21:04:09.392 Runtime[3875:764447] 我的车：路上苍龙

2.动态添加方法

void happyNewCar (id self, SEL _cmd) {
    NSLog(@"我新买了一辆丰田陆地巡洋舰最新款");
}

- (void)addAMethod {
    Car *myCar = [Car new];
    myCar.name = @"陆地巡洋舰新款";
    
    class_addMethod([myCar class], @selector(newMyCar), (IMP)happyNewCar, "v@:");
    [myCar performSelector:@selector(newMyCar)];
}

备注：
为了支持消息的转发和动态调用，Objective-C Method 的 Type 信息也被以“返回值 Type + 参数 Types”的形式组合编码，还要考虑到 self 和 _cmd 这两个隐含参数(此处引用自参考2)：

- (void)foo; => "v@:"
- (int)barWithBaz:(double)baz; => "iv@:d"

1.happyNewCar()是selector:newMyCar的IMP。这个函数至少要有两个参数：self, _cmd
2.v@:中各个字符代表不同的含义。具体参考Objective-C Runtime Programming Guide>Type Encodings。举例如下：

3. 为支持消息的转发和动态调用，Objective-C Method 的 Type 信息也被以 “返回值 Type + 参数 Types” 的形式组合编码，还需要考虑到 self 和 _cmd 这两个隐含参数：

输出结果：

2016-09-10 21:04:09.392 Runtime[3875:764447] 我新买了一辆丰田陆地巡洋舰最新款

3.动态为category添加属性

• Car+Category.h

#import "Car.h"
@interface Car (Category)
@property(nonatomic, copy) NSString *color;
@end

• Car+Category.m

#import "Car+Category.h"
#import <objc/runtime.h>
@implementation Car (Category)
const char c_color;
- (void)setColor:(NSString *)color {
    objc_setAssociatedObject(self, &c_color, color, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (NSString *)color {
    return objc_getAssociatedObject(self, &c_color);
}
@end

调用

- (void)addExtentProperty {
    Car *myCar = [Car new];
    myCar.color = @"red";
    NSLog(@"myCar添加的颜色为%@", myCar.color);
}

输出：

2016-09-10 21:04:09.392 Runtime[3875:764447] myCar添加的颜色为red

4.动态交换方法

- (void)exchangeMethod {
    Car *myCar = [Car new];
    myCar.name = @"陆上苍龙";
    [myCar run];
    [myCar stop];
    
    NSLog(@"--------交换方法------------");
    Method m1 = class_getInstanceMethod([myCar class], @selector(run));
    Method m2 = class_getInstanceMethod([myCar class], @selector(stop));
    method_exchangeImplementations(m1, m2);
    [myCar run];
    [myCar stop];
}

输出：

2016-09-10 21:04:09.393 Runtime[3875:764447] 陆上苍龙跑
2016-09-10 21:04:09.393 Runtime[3875:764447] 陆上苍龙停车
2016-09-10 21:04:09.393 Runtime[3875:764447] --------交换方法------------
2016-09-10 21:04:09.393 Runtime[3875:764447] 陆上苍龙停车
2016-09-10 21:04:09.394 Runtime[3875:764447] 陆上苍龙跑

5.拦截并替换方法

在程序中，由于某些原因，我们需要改变某个方法的实现，但是又不能去动它的源代码（如一些开源库有问题的时候），就需要runtime了。

demo代码：

demo

参考

1. RunTime
2. 重识 Objective-C Runtime - 看透 Type 与 Value