iOS中Runtime简析

一、runtime简介

RunTime简称运行时。OC就是运行时机制，也就是在运行时候的一些机制，其中最主要的是消息机制。
对于C语言，函数的调用在编译的时候会决定调用哪个函数。
对于OC的函数，属于动态调用过程，在编译的时候并不能决定真正调用哪个函数，只有在真正运行的时候才会根据函数的名称找到对应的函数来调用。
事实证明：
- 在编译阶段，OC可以调用任何函数，即使这个函数并未实现，只要声明过就不会报错。
- 在编译阶段，C语言调用未实现的函数就会报错。

二、runtime作用

1.发送消息

方法调用的本质，就是让对象发送消息。
objc_msgSend,只有对象才能发送消息，因此以objc开头.
使用消息机制前提，必须导入#import <objc/message.h>
消息机制简单使用
clang -rewrite-objc main.m 查看最终生成代码

    // 创建person对象Person *p = [[Person alloc] init];// 调用对象方法[p eat];// 本质：让对象发送消息objc_msgSend(p, @selector(eat));// 调用类方法的方式：两种// 第一种通过类名调用[Person eat];// 第二种通过类对象调用[[Person class] eat];// 用类名调用类方法，底层会自动把类名转换成类对象调用// 本质：让类对象发送消息objc_msgSend([Person class], @selector(eat));

消息机制原理:对象根据方法编号SEL去映射表查找对应的方法实现

2.交换方法

开发使用场景:系统自带的方法功能不够，给系统自带的方法扩展一些功能，并且保持原有的功能。
方式一:继承系统的类，重写方法.
方式二:使用runtime,交换方法.

@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.// 需求：给imageNamed方法提供功能，每次加载图片就判断下图片是否加载成功。// 步骤一：先搞个分类，定义一个能加载图片并且能打印的方法+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name;// 步骤二：交换imageNamed和imageWithName的实现，就能调用imageWithName，间接调用imageWithName的实现。UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"123"];}@end@implementation UIImage (Image)
// 加载分类到内存的时候调用
+ (void)load
{// 交换方法// 获取imageWithName方法地址Method imageWithName = class_getClassMethod(self, @selector(imageWithName:));// 获取imageWithName方法地址Method imageName = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));// 交换方法地址，相当于交换实现方式method_exchangeImplementations(imageWithName, imageName);}// 不能在分类中重写系统方法imageNamed，因为会把系统的功能给覆盖掉，而且分类中不能调用super.// 既能加载图片又能打印
+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name
{// 这里调用imageWithName，相当于调用imageNameUIImage *image = [self imageWithName:name];if (image == nil) {NSLog(@"加载空的图片");}return image;
}@end

交换原理：
- 交换之前：
- 交换之后：

3.动态添加方法

开发使用场景：如果一个类方法非常多，加载类到内存的时候也比较耗费资源，需要给每个方法生成映射表，可以使用动态给某个类，添加方法解决。
经典面试题：有没有使用performSelector，其实主要想问你有没有动态添加过方法。
简单使用

@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.Person *p = [[Person alloc] init];// 默认person，没有实现eat方法，可以通过performSelector调用，但是会报错。// 动态添加方法就不会报错[p performSelector:@selector(eat)];}@end@implementation Person
// void(*)()
// 默认方法都有两个隐式参数，
void eat(id self,SEL sel)
{NSLog(@"%@ %@",self,NSStringFromSelector(sel));
}// 当一个对象调用未实现的方法，会调用这个方法处理,并且会把对应的方法列表传过来.
// 刚好可以用来判断，未实现的方法是不是我们想要动态添加的方法
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{if (sel == @selector(eat)) {// 动态添加eat方法// 第一个参数：给哪个类添加方法// 第二个参数：添加方法的方法编号// 第三个参数：添加方法的函数实现（函数地址）// 第四个参数：函数的类型，(返回值+参数类型) v:void @:对象->self :表示SEL->_cmdclass_addMethod(self, @selector(eat), eat, "v@:");}return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
@end

4.给分类添加属性

原理：给一个类声明属性，其实本质就是给这个类添加关联，并不是直接把这个值的内存空间添加到类存空间。


@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.// 给系统NSObject类动态添加属性nameNSObject *objc = [[NSObject alloc] init];objc.name = @"小码哥";NSLog(@"%@",objc.name);}@end// 定义关联的key
static const char *key = "name";@implementation NSObject (Property)- (NSString *)name
{// 根据关联的key，获取关联的值。return objc_getAssociatedObject(self, key);
}- (void)setName:(NSString *)name
{// 第一个参数：给哪个对象添加关联// 第二个参数：关联的key，通过这个key获取// 第三个参数：关联的value// 第四个参数:关联的策略objc_setAssociatedObject(self, key, name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}@end

5.字典转模型

设计模型：字典转模型的第一步
- 模型属性，通常需要跟字典中的key一一对应
- 问题：一个一个的生成模型属性，很慢？
- 需求：能不能自动根据一个字典，生成对应的属性。
- 解决：提供一个分类，专门根据字典生成对应的属性字符串。

    @implementation NSObject (Log)// 自动打印属性字符串
+ (void)resolveDict:(NSDictionary *)dict{// 拼接属性字符串代码NSMutableString *strM = [NSMutableString string];// 1.遍历字典，把字典中的所有key取出来，生成对应的属性代码[dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull key, id  _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {// 类型经常变，抽出来NSString *type;if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFString")]) {type = @"NSString";}else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFArray")]){type = @"NSArray";}else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFNumber")]){type = @"int";}else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFDictionary")]){type = @"NSDictionary";}// 属性字符串NSString *str;if ([type containsString:@"NS"]) {str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) %@ *%@;",type,key];}else{str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, assign) %@ %@;",type,key];}// 每生成属性字符串，就自动换行。[strM appendFormat:@"\n%@\n",str];}];// 把拼接好的字符串打印出来，就好了。NSLog(@"%@",strM);}@end

字典转模型的方式一：KVC

@implementation Status+ (instancetype)statusWithDict:(NSDictionary *)dict
{Status *status = [[self alloc] init];[status setValuesForKeysWithDictionary:dict];return status;}@end

KVC字典转模型弊端：必须保证，模型中的属性和字典中的key一一对应。
- 如果不一致，就会调用[<Status 0x7fa74b545d60> setValue:forUndefinedKey:] 报key找不到的错。
- 分析:模型中的属性和字典的key不一一对应，系统就会调用setValue:forUndefinedKey:报错。
- 解决:重写对象的setValue:forUndefinedKey:,把系统的方法覆盖，就能继续使用KVC，字典转模型了。

- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key
{}

字典转模型的方式二：Runtime
- 思路：利用运行时，遍历模型中所有属性，根据模型的属性名，去字典中查找key，取出对应的值，给模型的属性赋值。
- 步骤：提供一个NSObject分类，专门字典转模型，以后所有模型都可以通过这个分类转。



        @implementation ViewController

- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

// 解析Plist文件 NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"status.plist" ofType:nil];

NSDictionary *statusDict = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:filePath];

// 获取字典数组 NSArray *dictArr = statusDict[@"statuses"];

// 自动生成模型的属性字符串 // [NSObject resolveDict:dictArr[0][@"user"]];

_statuses = [NSMutableArray array];

// 遍历字典数组 for (NSDictionary *dict in dictArr) {

Status *status = [Status modelWithDict:dict];

[_statuses addObject:status];

}

// 测试数据 NSLog(@"%@ %@",_statuses,[_statuses[0] user]);

}

@end

@implementation NSObject (Model)

+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict { // 思路：遍历模型中所有属性-》使用运行时

// 0.创建对应的对象 id objc = [[self alloc] init];

// 1.利用runtime给对象中的成员属性赋值

// class_copyIvarList:获取类中的所有成员属性 // Ivar：成员属性的意思 // 第一个参数：表示获取哪个类中的成员属性 // 第二个参数：表示这个类有多少成员属性，传入一个Int变量地址，会自动给这个变量赋值 // 返回值Ivar *：指的是一个ivar数组，会把所有成员属性放在一个数组中，通过返回的数组就能全部获取到。 /* 类似下面这种写法

Ivar ivar; Ivar ivar1; Ivar ivar2; // 定义一个ivar的数组a Ivar a[] = {ivar,ivar1,ivar2};

// 用一个Ivar *指针指向数组第一个元素 Ivar *ivarList = a;

// 根据指针访问数组第一个元素 ivarList[0];

*/ unsigned int count;

// 获取类中的所有成员属性 Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);

for (int i = 0; i < count; i++) { // 根据角标，从数组取出对应的成员属性 Ivar ivar = ivarList[i];

// 获取成员属性名 NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];

// 处理成员属性名->字典中的key // 从第一个角标开始截取 NSString *key = [name substringFromIndex:1];

// 根据成员属性名去字典中查找对应的value id value = dict[key];

// 二级转换:如果字典中还有字典，也需要把对应的字典转换成模型 // 判断下value是否是字典 if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) { // 字典转模型 // 获取模型的类对象，调用modelWithDict // 模型的类名已知，就是成员属性的类型

// 获取成员属性类型 NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)]; // 生成的是这种@"@\"User\"" 类型 -》 @"User" 在OC字符串中 \" -> "，\是转义的意思，不占用字符 // 裁剪类型字符串 NSRange range = [type rangeOfString:@"\""];

type = [type substringFromIndex:range.location + range.length];

range = [type rangeOfString:@"\""];

// 裁剪到哪个角标，不包括当前角标 type = [type substringToIndex:range.location];

// 根据字符串类名生成类对象 Class modelClass = NSClassFromString(type);

if (modelClass) { // 有对应的模型才需要转

// 把字典转模型 value = [modelClass modelWithDict:value]; }

}

// 三级转换：NSArray中也是字典，把数组中的字典转换成模型. // 判断值是否是数组 if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) { // 判断对应类有没有实现字典数组转模型数组的协议 if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {

// 转换成id类型，就能调用任何对象的方法 id idSelf = self;

// 获取数组中字典对应的模型 NSString *type = [idSelf arrayContainModelClass][key];

// 生成模型 Class classModel = NSClassFromString(type); NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array]; // 遍历字典数组，生成模型数组 for (NSDictionary *dict in value) { // 字典转模型 id model = [classModel modelWithDict:dict]; [arrM addObject:model]; }

// 把模型数组赋值给value value = arrM;

} }

if (value) { // 有值，才需要给模型的属性赋值 // 利用KVC给模型中的属性赋值 [objc setValue:value forKey:key]; }

}

return objc; }

@end

转载于:https://www.cnblogs.com/zhangzhanwei/articles/5323711.html