概述
runtime是深刻理解iOS開發(fā)所必需理解的東西。下文中會(huì)整理runtime相關(guān)的內(nèi)容，方便查閱學(xué)習(xí)。
什么是runtime
我們寫的代碼在程序運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)被轉(zhuǎn)化成runtime的C代碼執(zhí)行，例如
[target doSomething];會(huì)被轉(zhuǎn)化成objc_msgSend(target, @selector(doSomething));。OC中一切都被設(shè)計(jì)成了對(duì)象，我們都知道一個(gè)類被初始化成一個(gè)實(shí)例，這個(gè)實(shí)例是一個(gè)對(duì)象。實(shí)際上一個(gè)類本質(zhì)上也是一個(gè)對(duì)象，在runtime中用結(jié)構(gòu)體表示。
相關(guān)的定義：
/// 描述類中的一個(gè)方法
typedef struct objc_method *Method;
/// 實(shí)例變量
typedef struct objc_ivar *Ivar;
/// 類別Category
typedef struct objc_category *Category;
/// 類中聲明的屬性
typedef struct objc_property *objc_property_t;
- 類在runtime中的表示
//類在runtime中的表示
struct objc_class {
Class isa;//指針，顧名思義，表示是一個(gè)什么，
//實(shí)例的isa指向類對(duì)象，類對(duì)象的isa指向元類
#if !__OBJC2__
Class super_class; //指向父類
const char *name; //類名
long version;
long info;
long instance_size
struct objc_ivar_list *ivars //成員變量列表
struct objc_method_list **methodLists; //方法列表
struct objc_cache *cache;//緩存
//一種優(yōu)化，調(diào)用過(guò)的方法存入緩存列表，下次調(diào)用先找緩存
struct objc_protocol_list *protocols //協(xié)議列表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */
獲取列表
有時(shí)候會(huì)有這樣的需求，我們需要知道當(dāng)前類中每個(gè)屬性的名字（比如字典轉(zhuǎn)模型，字典的Key和模型對(duì)象的屬性名字不匹配）。
我們可以通過(guò)runtime的一系列方法獲取類的一些信息（包括屬性列表，方法列表，成員變量列表，和遵循的協(xié)議列表）。
unsigned int count;
//獲取屬性列表
objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([self class], &count);
for (unsigned int i=0; i<count; i++) {
const char *propertyName = property_getName(propertyList[i]);
NSLog(@"property---->%@", [NSString stringWithUTF8String:propertyName]);
}
//獲取方法列表
Method *methodList = class_copyMethodList([self class], &count);
for (unsigned int i; i<count; i++) {
Method method = methodList[i];
NSLog(@"method---->%@", NSStringFromSelector(method_getName(method)));
}
//獲取成員變量列表
Ivar *ivarList = class_copyIvarList([self class], &count);
for (unsigned int i; i<count; i++) {
Ivar myIvar = ivarList[i];
const char *ivarName = ivar_getName(myIvar);
NSLog(@"Ivar---->%@", [NSString stringWithUTF8String:ivarName]);
}
//獲取協(xié)議列表
__unsafe_unretained Protocol **protocolList = class_copyProtocolList([self class], &count);
for (unsigned int i; i<count; i++) {
Protocol *myProtocal = protocolList[i];
const char *protocolName = protocol_getName(myProtocal);
NSLog(@"protocol---->%@", [NSString stringWithUTF8String:protocolName]);
}
在Xcode上跑一下看看輸出，但需要給你當(dāng)前的類寫幾個(gè)屬性，成員變量，方法和協(xié)議，不然獲取的列表是沒有東西的。
注意，調(diào)用這些獲取列表的方法別忘記導(dǎo)入頭文件#import <objc/runtime.h>。
-
方法調(diào)用
讓我們看一下方法調(diào)用在運(yùn)行時(shí)的過(guò)程（參照前文類在runtime中的表示）
如果用實(shí)例對(duì)象調(diào)用實(shí)例方法，會(huì)到實(shí)例的isa指針指向的對(duì)象（也就是類對(duì)象）操作。
如果調(diào)用的是類方法，就會(huì)到類對(duì)象的isa指針指向的對(duì)象（也就是元類對(duì)象）中操作。
- 首先，在相應(yīng)操作的對(duì)象中的緩存方法列表中找調(diào)用的方法，如果找到，轉(zhuǎn)向相應(yīng)實(shí)現(xiàn)并執(zhí)行。
- 如果沒找到，在相應(yīng)操作的對(duì)象中的方法列表中找調(diào)用的方法，如果找到，轉(zhuǎn)向相應(yīng)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行
- 如果沒找到，去父類指針?biāo)赶虻膶?duì)象中執(zhí)行1，2.
- 以此類推，如果一直到根類還沒找到，轉(zhuǎn)向攔截調(diào)用。
- 如果沒有重寫攔截調(diào)用的方法，程序報(bào)錯(cuò)。
以上的過(guò)程給我?guī)?lái)的啟發(fā)：
- 重寫父類的方法，并沒有覆蓋掉父類的方法，只是在當(dāng)前類對(duì)象中找到了這個(gè)方法后就不會(huì)再去父類中找了。
- 如果想調(diào)用已經(jīng)重寫過(guò)的方法的父類的實(shí)現(xiàn)，只需使用super這個(gè)編譯器標(biāo)識(shí)，它會(huì)在運(yùn)行時(shí)跳過(guò)在當(dāng)前的類對(duì)象中尋找方法的過(guò)程。
攔截調(diào)用
在方法調(diào)用中說(shuō)到了，如果沒有找到方法就會(huì)轉(zhuǎn)向攔截調(diào)用。
那么什么是攔截調(diào)用呢。
攔截調(diào)用就是，在找不到調(diào)用的方法程序崩潰之前，你有機(jī)會(huì)通過(guò)重寫NSObject的四個(gè)方法來(lái)處理。
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel;
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel;
//后兩個(gè)方法需要轉(zhuǎn)發(fā)到其他的類處理
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;
- 第一個(gè)方法是當(dāng)你調(diào)用一個(gè)不存在的類方法的時(shí)候，會(huì)調(diào)用這個(gè)方法，默認(rèn)返回NO，你可以加上自己的處理然后返回YES。
- 第二個(gè)方法和第一個(gè)方法相似，只不過(guò)處理的是實(shí)例方法。
- 第三個(gè)方法是將你調(diào)用的不存在的方法重定向到一個(gè)其他聲明了這個(gè)方法的類，只需要你返回一個(gè)有這個(gè)方法的target。
- 第四個(gè)方法是將你調(diào)用的不存在的方法打包成
NSInvocation傳給你。做完你自己的處理后，調(diào)用invokeWithTarget:方法讓某個(gè)target觸發(fā)這個(gè)方法。
動(dòng)態(tài)添加方法
重寫了攔截調(diào)用的方法并且返回了YES，我們要怎么處理呢？
有一個(gè)辦法是根據(jù)傳進(jìn)來(lái)的SEL類型的selector動(dòng)態(tài)添加一個(gè)方法。
首先從外部隱式調(diào)用一個(gè)不存在的方法：
//隱式調(diào)用方法
[target performSelector:@selector(resolveAdd:) withObject:@"test"];
然后，在target對(duì)象內(nèi)部重寫攔截調(diào)用的方法，動(dòng)態(tài)添加方法。
void runAddMethod(id self, SEL _cmd, NSString *string){
NSLog(@"add C IMP ", string);
}
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
//給本類動(dòng)態(tài)添加一個(gè)方法
if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"resolveAdd:"]) {
class_addMethod(self, sel, (IMP)runAddMethod, "v@:*");
}
return YES;
}
其中class_addMethod的四個(gè)參數(shù)分別是：
Class cls 給哪個(gè)類添加方法，本例中是self
SEL name 添加的方法，本例中是重寫的攔截調(diào)用傳進(jìn)來(lái)的selector。
IMP imp 方法的實(shí)現(xiàn)，C方法的方法實(shí)現(xiàn)可以直接獲得。如果是OC方法，可以用+ (IMP)instanceMethodForSelector:(SEL)aSelector;獲得方法的實(shí)現(xiàn)。
"v@:*"方法的簽名，代表有一個(gè)參數(shù)的方法。
關(guān)聯(lián)對(duì)象
現(xiàn)在你準(zhǔn)備用一個(gè)系統(tǒng)的類，但是系統(tǒng)的類并不能滿足你的需求，你需要額外添加一個(gè)屬性。
這種情況的一般解決辦法就是繼承。
但是，只增加一個(gè)屬性，就去繼承一個(gè)類，總是覺得太麻煩類。
這個(gè)時(shí)候，runtime的關(guān)聯(lián)屬性就發(fā)揮它的作用了。
//首先定義一個(gè)全局變量，用它的地址作為關(guān)聯(lián)對(duì)象的key
static char associatedObjectKey;
//設(shè)置關(guān)聯(lián)對(duì)象
objc_setAssociatedObject(target, &associatedObjectKey, @"添加的字符串屬性", OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC); //獲取關(guān)聯(lián)對(duì)象
NSString *string = objc_getAssociatedObject(target, &associatedObjectKey);
NSLog(@"AssociatedObject = %@", string);
objc_setAssociatedObject的四個(gè)參數(shù)：
-
id object給誰(shuí)設(shè)置關(guān)聯(lián)對(duì)象。 -
const void *key關(guān)聯(lián)對(duì)象唯一的key，獲取時(shí)會(huì)用到。 -
id value關(guān)聯(lián)對(duì)象。 -
objc_AssociationPolicy關(guān)聯(lián)策略，有以下幾種策略：
enum {
OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0,
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1,
OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3,
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401,
OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403
};
如果你熟悉OC，看名字應(yīng)該知道這幾種策略的意思了吧。
objc_getAssociatedObject的兩個(gè)參數(shù)。
-
id object獲取誰(shuí)的關(guān)聯(lián)對(duì)象。 -
const void *key根據(jù)這個(gè)唯一的key獲取關(guān)聯(lián)對(duì)象。
其實(shí)，你還可以把添加和獲取關(guān)聯(lián)對(duì)象的方法寫在你需要用到這個(gè)功能的類的類別中，方便使用。
//添加關(guān)聯(lián)對(duì)象
- (void)addAssociatedObject:(id)object{
objc_setAssociatedObject(self, @selector(getAssociatedObject), object, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
//獲取關(guān)聯(lián)對(duì)象
- (id)getAssociatedObject{
return objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
}
注意：這里面我們把getAssociatedObject方法的地址作為唯一的key，_cmd代表當(dāng)前調(diào)用方法的地址。
