iOS开发中runtime介绍

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。
• 使用runtime之前需要对环境进行如下配置：Enable Strict 选择No。

二.runtime的作用

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>
    •    进入文件所在路径，在终端使用clang -rewrite-objc main.m 指令可查看最终生成代码。

    // NSObject *objc = [NSObject alloc];
    NSObject *objc = objc_msgSend([NSObject class], @selector(alloc));

    // objc = [objc init];
    objc = objc_msgSend(objc, @selector(init));
    
    NSLog(@"%@",objc);

消息机制作用:【调用已知的私有方法】

例：Person类中有两个私有方法。

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Person : NSObject

@end

@implementation Person

- (void)run:(NSInteger)meter
{
    NSLog(@"跑了%ld米",meter);
}

- (void)eat
{
    NSLog(@"吃东西");
}

@end

#import <objc/message.h>
#import "Person.h"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    //Person *p = [Person alloc];
    Person *p = objc_msgSend([Person class], @selector(alloc));
    
    //p = [p init];
    p = objc_msgSend(p, @selector(init));
    
    // 调用eat
    //[p eat];
    objc_msgSend(p, @selector(eat));
    
    // runtime
    // 方法编号后面开始,依次就是方法参数排序
    // objc_msgSend(id self, SEL op, ...)
    objc_msgSend(p, @selector(run:),20);
}

    // 调用【类方法】的方式有两种
    // 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));

说到这里，不得不问：对象如何找到对应的方法去调用?

回答这个问题，首先要清楚：方法保存到什么地方?--->对象方法保存到类中,类方法保存到元类(meta class)中。每一个类都有方法列表methodList。
    1.根据对象的isa指针去对应的类中查找方法。isa:判断去哪个类查找对应的方法 指向方法调用的类。
    2.根据传入的方法编号(SEL),才能在方法列表中找到对应方法Method(方法名)。
    3.根据方法名(函数入口)找到函数实现。

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能满足需求，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。

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 +(UIImage *)wm_imageNamed:(NSString *)name;
    // 步骤二：交换imageNamed和wm_imageNamed的实现，就能调用imageNamed，间接调用wm_imageNamed的实现。

写一个UIImage+Image.h的分类：

#import <UIKit/UIKit.h>

@interface UIImage (Image)

// 给方法加前缀,与系统方法区分
// 加载图片
+ (UIImage *)wm_imageNamed:(NSString *)name;

@end

#import "UIImage+Image.h"
#import <objc/message.h>

@implementation UIImage (Image)

// 加载类的时候调用,肯定只会调用一次
+ (void)load
{
    // 交换方法实现wm_imageNamed,imageNamed
    
    // 获取方法 Method:方法名
    // 获取类方法
    // class:获取哪个类方法
    // SEL:方法编号
    Method imageNameMethod = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));
    
    Method wm_imageNameMethod = class_getClassMethod(self, @selector(wm_imageNamed:));
    
    method_exchangeImplementations(imageNameMethod, wm_imageNameMethod);
    
}

// 加载图片
// 判断
+ (UIImage *)wm_imageNamed:(NSString *)name
{
   //这里调用wm_imageNamed:实际上是调用imageNamed:.
   UIImage *image = [UIImage wm_imageNamed:name];
    
    if (image == nil) {
        NSLog(@"加载失败");
    }
    
    return image;
}
@end

外界使用：无需导入分类头文件，直接使用imageNamed：方法即可实现判断图片是否加载成功。

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    [UIImage imageNamed:@"123"];
}

 3.动态添加方法

开发使用场景：如果一个类里面方法非常多，加载类到内存的时候比较耗费资源，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。

那么，为什么动态添加方法?

OC大多懒加载,有些方法可能很久不会调用,节省内存。例如：电商,视频,社交,收费项目:会员机制,只要会员才拥有这些功能。

在ViewController导入Person类的头文件，调用run：方法。Person类并没有run：方法的声明和实现。

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    // _cmd:方法编号
    NSLog(@"%@ %@",self,NSStringFromSelector(_cmd));
 
    Person *p = [[Person alloc] init];
    // 默认person，没有实现run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(run:) withObject:@20];
    
}
@end

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Person : NSObject

@end


#import <objc/message.h>

@implementation Person

// 定义函数
// 没有返回值,有参数
// 默认OC方法都有两个隐式参数,self,_cmd
void run(id self, SEL _cmd, NSNumber *meter) {
    NSLog(@"跑了%@米",meter);
}

// 什么时候调用: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.
// 作用:去解决没有实现方法,动态添加方法
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    
    // 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
    if (sel == @selector(run:)) {
        // 动态添加run:方法
        
        // 第一个参数class：给哪个类添加方法
        // 第二个参数SEL：添加方法的方法编号
        // 第三个参数IMP：添加方法的函数实现（函数地址）
        // 第四个参数type：函数的类型，(返回值+参数类型) v表示void；@表示对象->self；:表示SEL->_cmd 可以传nil
        class_addMethod(self, sel, (IMP)run, "v@:");
        
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
@end

class_addMethod说明，官方文档给出：

1.函数至少要有两个参数：self和_cmd。

2.关于第四个参数type，可以参照类型编码Type Encodings填写。

3.Type第二和第三个字符必须是@和：，第一个是函数返回值类型。（实测Type传nil也可以）

控制台打印信息：

2016-04-15 09:52:53.634 Runtime(动态添加方法)[38020:1362250] <ViewController: 0x7f9f69d21460> viewDidLoad
2016-04-15 09:52:53.634 Runtime(动态添加方法)[38020:1362250] 跑了20米

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。
 
属性的本质:让属性与某个对象产生一段关联
 
使用场景:【给系统的类添加属性】

例：需求:给NSObject添加一个name属性,动态添加属性 -> runtime

新建分类NSObject+Property

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface NSObject (Property)

// @property在分类中作用:仅仅是生成get,set方法声明,必不会生成get,set方法实现和下划线成员属性
@property NSString *name;

@end


#import <objc/message.h>

@implementation NSObject (Property)

- (void)setName:(NSString *)name
{

    // 保存name
    // 动态添加属性 = 本质:让对象的某个属性与值产生关联
    /*
        object:保存到哪个对象中 
        key:用什么属性保存 属性名
        value:保存值
        policy:策略,strong,weak
     */
    objc_setAssociatedObject(self, "name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
   
}

- (NSString *)name
{
    return objc_getAssociatedObject(self, "name");
}
@end

#import "ViewController.h"
#import "Person.h"
#import "NSObject+Property.h"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
    
    objc.name = @"123";
    
    NSLog(@"%@",objc.name);
}
@end

控制台打印信息：

2016-04-15 10:19:19.100 Runtime(给分类添加属性)[38433:1382316] 123

5.字典转模型

由于字典转模型内容较多，新开一个blog详情请点击：http://www.cnblogs.com/wm-0818/p/5394567.html