iOS - Runtime 的常用方法

基本参数类型

SEL:类成员方法的指针，但不同于C语言中的函数指针，函数指针直接保存了方法的地址，但SEL只是方法编号。
IMP:一个函数指针,保存了方法的地址
Method:方法的结构体，其中保存了方法的名字，实现和类型描述字符串

1. 获取所有属性

只能获取由 @property 声明的属性,不管是不是私有属性,获取的值是不带下划线的.

+ (NSArray *)getAllProperties{
    u_int count;
    objc_property_t *properties = class_copyPropertyList([self class], &count);
    NSMutableArray *propertiesArrayM = [NSMutableArray arrayWithCapacity:count];
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        //此刻得到的propertyName为c语言的字符串
        objc_property_t property = properties[i];
        const char* propertyName = property_getName(property);
         //此步骤把c语言的字符串转换为OC的NSString
        [propertiesArrayM addObject: [NSString stringWithUTF8String: propertyName]];
    }
    //class_copyPropertyList底层为C语言，所以我们一定要记得释放properties
    free(properties);
    return propertiesArrayM;
}

2.获取所有成员变量

获取所有带下划线的成员变量,获取的值带下划线.

+ (NSArray *)getAllMemberVariables{
    u_int count; //成员变量个数
    Ivar *vars = class_copyIvarList([self class], &count);
    NSMutableArray *memberVariablesArrayM = [NSMutableArray arrayWithCapacity:count];
    NSString *name=nil;
//    NSString *type=nil;
    for(int i = 0; i < count; i++) {
       Ivar thisIvar = vars[i];
       const char* ivarName = ivar_getName(thisIvar);
       name = [NSString stringWithUTF8String: ivarName];  //获取成员变量的名字
       [memberVariablesArrayM addObject:key];
//        type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(thisIvar)];  //获取成员变量的类型
    }
    free(vars);
    return memberVariablesArrayM;
}

3.获取方法名称

只能获取到 已经实现的实例对象 方法名称,包括Category中.只声明未实现的该方法查询不出来.注意: 因为@property 声明的属性是默认实现了get 和 set 方法的, 所以便利出来的方法中包含.

+ (NSArray *)getAllMethods{
    u_int count;
    Method *methodList = class_copyMethodList([self class], &count);
    NSMutableArray *methodArrayM = [NSMutableArray arrayWithCapacity:count];
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        Method temp = methodList[i];
        SEL name_f = method_getName(temp); // 方法的编号
         // 方法名
        const char* name_s = sel_getName(name_f);
        [methodArrayM addObject:[NSString stringWithUTF8String:name_s]];
    }
    free(methodList);
    return methodArrayM;
}

补充:
method相关函数

获取具体实现的指针返回值类型为 IMP
method_getImplementation(Method m)

获取参数个数(因为每一个方法会默认隐藏两个参数，self、_cmd，self代表方法调用者，_cmd代表这个方法的SEL) 所以参数的个数都是2起步
返回值类型为 int
method_getNumberOfArguments(Method m)

获取返回值类型返回值为字符串例: 'B','v,'@','d'......等等返回值的具体含义详见官网
返回值类型为 char *
method_copyReturnType(Method m)

获取参数类型按脚标获取注意,有两个默认参数,自定义参数从第三个开始.
返回值类型为char *
method_copyArgumentType(Method m, unsigned int index)

获取 class_copyProtocolList:
拷贝协议列表。返回的一个Ivar列表的指针。获取Ivar需要遍历这个列表。
注意：调用copy的函数需要释放资源free();
此函数不能获取分类中添加的协议。
此函数可以获取动态添加的协议。

4.获取当前对象的属性和属性值

该方法只能获取到 @property 声明的属性和属性值
如果需要获取成员变量及值的话参照 2 需要注意的是上述方法获取到是带下划线的成员变量名称,所以通过kvc获取对应的value时需要注意把下划线去掉.

- (NSDictionary *)getAllPropertiesAndVaules{
    NSMutableDictionary *propsDic = [NSMutableDictionary dictionary];
    u_int outCount;
    objc_property_t *properties =class_copyPropertyList([self class], &outCount);
    for ( int i = 0; i<outCount; i++)
    {
        objc_property_t property = properties[i];
        const char* char_f =property_getName(property);
        NSString *propertyName = [NSString stringWithUTF8String:char_f]; // 属性名称
        id propertyValue = [self valueForKey:propertyName]; //属性值
        [propsDic setObject:propertyValue?:@"nil" forKey:propertyName];
    }
    free(properties);
    return propsDic;
}

5. 关联对象

runtime的关联可以让我们动态的添加属性,也就是 Category 添加属性

//1. 声明属性
@property (nonatomic,assign) BOOL testProperty;

//2. 定义一个常量key 必须是C语言字符串
static char *TestPropertyKey = "TestPropertyKey";

//3. 实现 set 方法
- (void)setTestProperty:(BOOL)testProperty{
    objc_setAssociatedObject(self, TestPropertyKey, [NSNumber numberWithBool:NO], OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
}

//4. 实现 get 方法
- (BOOL)testProperty{
    return [objc_getAssociatedObject(self, TestPropertyKey) boolValue];
}

补充：
objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)
参数：
id object: 表示关联者，是一个对象，也就是给谁添加属性值
const void *key: 获取被关联者的索引key
id value : 被关联者，也就是属性值 id类型.上面是一个BOOL值所以转换成NSNumber
objc_AssociationPolicy policy : 关联时采用的协议
关联协议类型:
OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN 等价于 @property(assign)。
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC 等价于 @property(nonatomic, strong)。
OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC 等价于@property(nonatomic, copy)。
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN 等价于@property(atomic, strong)。
OBJC_ASSOCIATION_COPY 等价于@property(atomic, copy)。

objc_getAssociatedObject(id object, const void * key)
参数：
id object: 关联者，是一个对象
const void *key: 获取被关联者的索引key
存进去的是什么值,获取的就是什么值.

移除关联对象
该方法将会移除关联对象中所有的被关联者. 参数为关联对象.
objc_removeAssociatedObjects(id _Nonnull object)
所以如果需要移除单个被关联者那么只需要使用 objc_setAssociatedObject 将 value 设为 nil 就OK了.

6.交换方法 method swizzling （俗称:黑魔法）

Method Swizzling原理
Method Swizzing是发生在运行时的，主要用于在运行时将两个Method进行交换，我们可以将Method Swizzling代码写到任何地方，但是只有在这段Method Swilzzling代码执行完毕之后互换才起作用。

正常

交换后

获取类方法 class_getClassMethod
Method classMethod = class_getClassMethod([self class], @selector(testClassAction));
获取实例方法 class_getInstanceMethod
Method instanceMethod = class_getInstanceMethod([self class], @selector(testObjcAction));
Method Swizzling 方法搅拌
method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2)

实现

Method m1 = class_getInstanceMethod([self class], @selector(testObjcAction1));
Method m2 = class_getInstanceMethod([self class], @selector(testObjcAction2));
method_exchangeImplementations(m1, m2);

- (void)testObjcAction1{
    NSLog(@"testObjcAction1");
}
- (void)testObjcAction2{
    NSLog(@"testObjcAction2");
}

效果

补充：
使用 method_exchangeImplementations 交换方法实现时，只要 Method 参数不为 nil 那么都能替换.如果 Method 参数有一个为nil 那么就会交换.
其中类方法与实例方法可以交换，正常执行不会报错和崩溃, 但是如果交换的方法中使用到了类或者实例对象独有的方法,那么就会崩溃. 因为虽然交换了方法的实现, 但本质执行这个的对象没有没有变. 类还是类,对象还是对象.
参数不统一编译时不会报错，但是运行时会报错。因为运行时最后找到的方法实现与调用的类型不一致会造成崩溃.
什么时候需要交换方法了就什么时候执行代码. 如果是在 Category 中替换方法,且是一开始就要替换的,那么建议在 + (void)load 中替换,因为这个方法在你导入当前文件时就会执行.建议加上dispatch_once 来保证替换代码只会执行一次.
替换方法前,确定方法已经实现.防止调用时崩溃

后续会持续更新.上述内容都是壮骨自己理解的,如果有不对的地方,欢迎大家在评论交流下,谢谢