runtime 常見作用
1.動態交換兩個方法的實現
2.動態添加屬性
3.實現字典轉模型的自動轉換
4.發送消息
5.動態添加方法
6.攔截并替換方法
7.實現 NSCoding 的自動歸檔和解檔
該文件的目的是為讀者誰可能有興趣學習的Objective-C的運行時。
因為這不是一個關于C文件，它假定了一些以前的熟人與該語言。然而，它并不必須是一個廣泛的熟人。
職能任務
使用類
class_getName
class_getMethodImplementation_stret
class_setSuperclass
已過時的OS X V10.5
類的實例化
class_createInstance
用工作實例
object_copy
獲取類定義
objc_getClassList
使用實例變量工作
ivar_getName
查看objc/runtime.h中objc_class結構體的定義如下：
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE; // 父類
const char *name OBJC2_UNAVAILABLE; // 類名
long version OBJC2_UNAVAILABLE; // 類的版本信息，默認為0
long info OBJC2_UNAVAILABLE; // 類信息，供運行期使用的一些位標識
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE; // 該類的實例變量大小
struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE; // 該類的成員變量鏈表
struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法定義的鏈表
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法緩存
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE; // 協議鏈表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
runtime 概念
Objective-C是基于 C 的，它為 C 添加了面向對象的特性。它將很多靜態語言在編譯和鏈接時期做的事放到了 runtime 運行時來處理，可以說runtime是我們 Objective-C 幕后工作者。
runtime（簡稱運行時），是一套 純C(C和匯編寫的) 的API。而 OC 就是運行時機制，也就是在運行時候的一些機制，其中最主要的是消息機制。
對于 C 語言，函數的調用在編譯的時候會決定調用哪個函數。
OC的函數調用成為消息發送，屬于動態調用過程。在編譯的時候并不能決定真正調用哪個函數，只有在真正運行的時候才會根據函數的名稱找到對應的函數來調用。
事實證明：在編譯階段，OC 可以調用任何函數，即使這個函數并未實現，只要聲明過就不會報錯，只有當運行的時候才會報錯，這是因為OC是運行時動態調用的。而 C 語言調用未實現的函數就會報錯。
runtime 消息機制
我們寫 OC 代碼，它在運行的時候也是轉換成了runtime方式運行的。任何方法調用本質：就是發送一個消息（用runtime發送消息，OC 底層實現通過runtime實現）。
消息機制原理：對象根據方法編號SEL去映射表查找對應的方法實現。
每一個 OC 的方法，底層必然有一個與之對應的runtime方法。
OC-->runtime
簡單示例：
驗證：方法調用，是否真的是轉換為消息機制？
必須要導入頭文件#import
注解1：我們導入系統的頭文件，一般用尖括號。
注解2：OC 解決消息機制方法提示步驟【查找build setting-> 搜索msg->objc_msgSend（YES --> NO）】
注解3：最終生成消息機制,編譯器做的事情，最終代碼，需要把當前代碼重新編譯，用xcode編譯器，【clang -rewrite-objc main.m查看最終生成代碼】，示例：cd main.m --> 輸入前面指令，就會生成 .opp文件(C++代碼)
注解4：這里一般不會直接導入
message.h
示例代碼：OC 方法-->runtime 方法
說明: eat(無參) 和 run(有參) 是 Person模型類中的私有方法「可以幫我調用私有方法」；
// Person *p = [Person alloc];
// 底層的實際寫法
Person *p = objc_msgSend(objc_getClass("Person"), sel_registerName("alloc"));
// p = [p init];
p = objc_msgSend(p, sel_registerName("init"));
// 調用對象方法（本質：讓對象發送消息）
//[p eat];
// 本質：讓類對象發送消息
objc_msgSend(p, @selector(eat));
objc_msgSend([Person class], @selector(run:),20);
//--------------------------- <#我是分割線#> ------------------------------//
// 也許下面這種好理解一點
// id objc = [NSObject alloc];
id objc = objc_msgSend([NSObject class], @selector(alloc));
// objc = [objc init];
objc = objc_msgSend(objc, @selector(init));
runtime 方法調用流程「消息機制」
面試：消息機制方法調用流程
怎么去調用eat方法，對象方法：(保存到類對象的方法列表) ，類方法：(保存到元類(Meta Class)中方法列表)。
1.OC 在向一個對象發送消息時，runtime庫會根據對象的isa指針找到該對象對應的類或其父類中查找方法。。
2.注冊方法編號（這里用方法編號的好處，可以快速查找）。
3.根據方法編號去查找對應方法。
4.找到只是最終函數實現地址，根據地址去方法區調用對應函數。
補充：一個objc對象的isa的指針指向什么？有什么作用？
每一個對象內部都有一個isa指針，這個指針是指向它的真實類型，根據這個指針就能知道將來調用哪個類的方法。
runtime 常見作用
1.動態交換兩個方法的實現
2.動態添加屬性
3.實現字典轉模型的自動轉換
4.發送消息
5.動態添加方法
6.攔截并替換方法
7.實現 NSCoding 的自動歸檔和解檔
runtime 常用開發應用場景「工作掌握」
1.runtime 交換方法
應用場景：當第三方框架 或者 系統原生方法功能不能滿足我們的時候，我們可以在保持系統原有方法功能的基礎上，添加額外的功能。
需求：加載一張圖片直接用[UIImage imageNamed:@"image"];是無法知道到底有沒有加載成功。給系統的imageNamed添加額外功能（是否加載圖片成功）。
方案一：繼承系統的類，重寫方法.（弊端：每次使用都需要導入）
方案二：使用 runtime，交換方法.
實現步驟：
1.給系統的方法添加分類
2.自己實現一個帶有擴展功能的方法
3.交換方法,只需要交換一次,
案例代碼：方法+調用+打印輸出
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 方案一：先搞個分類，定義一個能加載圖片并且能打印的方法+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name;
// 方案二：交換 imageNamed 和 ln_imageNamed 的實現，就能調用 imageNamed，間接調用 ln_imageNamed 的實現。
UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"123"];
}
#import
@implementation UIImage (Image)
/**
load方法: 把類加載進內存的時候調用,只會調用一次
方法應先交換，再去調用
*/
+ (void)load {
// 1.獲取 imageNamed方法地址
// class_getClassMethod（獲取某個類的方法）
Method imageNamedMethod = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));
// 2.獲取 ln_imageNamed方法地址
Method ln_imageNamedMethod = class_getClassMethod(self, @selector(ln_imageNamed:));
// 3.交換方法地址，相當于交換實現方式;「method_exchangeImplementations 交換兩個方法的實現」
method_exchangeImplementations(imageNamedMethod, ln_imageNamedMethod);
}
/**
看清楚下面是不會有死循環的
調用 imageNamed => ln_imageNamed
調用 ln_imageNamed => imageNamed
*/
// 加載圖片 且 帶判斷是否加載成功
+ (UIImage *)ln_imageNamed:(NSString *)name {
UIImage *image = [UIImage ln_imageNamed:name];
if (image) {
NSLog(@"runtime添加額外功能--加載成功");
} else {
NSLog(@"runtime添加額外功能--加載失敗");
}
return image;
}
/**
不能在分類中重寫系統方法imageNamed，因為會把系統的功能給覆蓋掉，而且分類中不能調用super
所以第二步，我們要 自己實現一個帶有擴展功能的方法.
+ (UIImage *)imageNamed:(NSString *)name {
}
*/
@end
// 打印輸出
2016-02-17 17:52:14.693 runtime[12761:543574] runtime添加額外功能--加載成功
總結：我們所做的就是在方法調用流程第三步的時候，交換兩個方法地址指向。而且我們改變指向要在系統的imageNamed:方法調用前，所以將代碼寫在了分類的load方法里。最后當運行的時候系統的方法就會去找我們的方法的實現。
2.runtime 給分類動態添加屬性
原理：給一個類聲明屬性，其實本質就是給這個類添加關聯，并不是直接把這個值的內存空間添加到類存空間。
應用場景：給系統的類添加屬性的時候,可以使用runtime動態添加屬性方法。
注解：系統NSObject添加一個分類，我們知道在分類中是不能夠添加成員屬性的，雖然我們用了@property，但是僅僅會自動生成get和set方法的聲明，并沒有帶下劃線的屬性和方法實現生成。但是我們可以通過runtime就可以做到給它方法的實現。
需求：給系統 NSObject 類動態添加屬性name字符串。
案例代碼：方法+調用+打印
@interface NSObject (Property)
// @property分類:只會生成get,set方法聲明,不會生成實現,也不會生成下劃線成員屬性
@property NSString *name;
@property NSString *height;
@end
@implementation NSObject (Property)
- (void)setName:(NSString *)name {
// objc_setAssociatedObject（將某個值跟某個對象關聯起來，將某個值存儲到某個對象中）
// object:給哪個對象添加屬性
// key:屬性名稱
// value:屬性值
// policy:保存策略
objc_setAssociatedObject(self, @"name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
- (NSString *)name {
return objc_getAssociatedObject(self, @"name");
}
// 調用
NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
objc.name = @"123";
NSLog(@"runtime動態添加屬性name==%@",objc.name);
// 打印輸出
2016-02-17 19:37:10.530 runtime[12761:543574] runtime動態添加屬性--name == 123
總結：其實，給屬性賦值的本質，就是讓屬性與一個對象產生關聯，所以要給NSObject的分類的name屬性賦值就是讓name和NSObject產生關聯，而runtime可以做到這一點。
3.runtime 字典轉模型
字典轉模型的方式：
一個一個的給模型屬性賦值（初學者）。
字典轉模型KVC實現
KVC 字典轉模型弊端：必須保證，模型中的屬性和字典中的key一一對應。
如果不一致，就會調用[ setValue:forUndefinedKey:]報key找不到的錯。
分析:模型中的屬性和字典的key不一一對應，系統就會調用setValue:forUndefinedKey:報錯。
解決：重寫對象的setValue:forUndefinedKey:，把系統的方法覆蓋，就能繼續使用KVC，字典轉模型了。
字典轉模型Runtime實現
思路：利用運行時，遍歷模型中所有屬性，根據模型的屬性名，去字典中查找key，取出對應的值，給模型的屬性賦值（從提醒：字典中取值，不一定要全部取出來）。
考慮情況：
1.當字典的key和模型的屬性匹配不上。
2.模型中嵌套模型（模型屬性是另外一個模型對象）。
3.數組中裝著模型（模型的屬性是一個數組，數組中是一個個模型對象）。
注解：根據上面的三種特殊情況，先是字典的key和模型的屬性不對應的情況。不對應有兩種，一種是字典的鍵值大于模型屬性數量，這時候我們不需要任何處理，因為runtime是先遍歷模型所有屬性，再去字典中根據屬性名找對應值進行賦值，多余的鍵值對也當然不會去看了；另外一種是模型屬性數量大于字典的鍵值對，這時候由于屬性沒有對應值會被賦值為nil，就會導致crash，我們只需加一個判斷即可。考慮三種情況下面一一注解；
步驟：提供一個NSObject分類，專門字典轉模型，以后所有模型都可以通過這個分類實現字典轉模型。
MJExtension字典轉模型實現
底層也是對runtime的封裝，才可以把一個模型中所有屬性遍歷出來。（你之所以看不懂，是MJ封裝了很多層而已_.）。
這里針對字典轉模型 KVC 實現，就不做詳解了，如果你 對 KVC 詳解使用或是實現原理 不是很清楚的，可以參考實用「KVC編碼 & KVO監聽
字典轉模型 Runtime 方式實現：
說明：下面這個示例，是考慮三種情況包含在內的轉換示例，具體可以看圖上的注解
Runtime 字典轉模型
1、runtime 字典轉模型-->字典的key和模型的屬性不匹配「模型屬性數量大于字典鍵值對數」，這種情況處理如下：
// Runtime:根據模型中屬性,去字典中取出對應的value給模型屬性賦值
// 思路：遍歷模型中所有屬性->使用運行時
+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict
{
// 1.創建對應的對象
id objc = [[self alloc] init];
// 2.利用runtime給對象中的屬性賦值
/**
class_copyIvarList: 獲取類中的所有成員變量
Ivar：成員變量
第一個參數：表示獲取哪個類中的成員變量
第二個參數：表示這個類有多少成員變量，傳入一個Int變量地址，會自動給這個變量賦值
返回值Ivar *：指的是一個ivar數組，會把所有成員屬性放在一個數組中，通過返回的數組就能全部獲取到。
count: 成員變量個數
*/
unsigned int count = 0;
// 獲取類中的所有成員變量
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
// 遍歷所有成員變量
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 根據角標，從數組取出對應的成員變量
Ivar ivar = ivarList[i];
// 獲取成員變量名字
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
// 處理成員變量名->字典中的key(去掉 _ ,從第一個角標開始截取)
NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
// 根據成員屬性名去字典中查找對應的value
id value = dict[key];
// 【如果模型屬性數量大于字典鍵值對數理，模型屬性會被賦值為nil】
// 而報錯 (could not set nil as the value for the key age.)
if (value) {
// 給模型中屬性賦值
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
注解：這里在獲取模型類中的所有屬性名，是采取class_copyIvarList先獲取成員變量（以下劃線開頭） ，然后再處理成員變量名->字典中的key(去掉 _ ,從第一個角標開始截取) 得到屬性名。
原因：Ivar：成員變量,以下劃線開頭，Property 屬性
獲取類里面屬性class_copyPropertyList
獲取類中的所有成員變量class_copyIvarList
{
int _a; // 成員變量
}
@property (nonatomic, assign) NSInteger attitudes_count; // 屬性
這里有成員變量，就不會漏掉屬性；如果有屬性，可能會漏掉成員變量；
使用runtime字典轉模型獲取模型屬性名的時候，最好獲取成員屬性名Ivar因為可能會有個屬性是沒有setter和getter方法的。
2、runtime 字典轉模型-->模型中嵌套模型「模型屬性是另外一個模型對象」，這種情況處理如下：
+ (instancetype)modelWithDict2:(NSDictionary *)dict
{
// 1.創建對應的對象
id objc = [[self alloc] init];
// 2.利用runtime給對象中的屬性賦值
unsigned int count = 0;
// 獲取類中的所有成員變量
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
// 遍歷所有成員變量
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 根據角標，從數組取出對應的成員變量
Ivar ivar = ivarList[i];
// 獲取成員變量名字
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
// 獲取成員變量類型
NSString *ivarType = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
// 替換: @\"User\" -> User
ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"\"" withString:@""];
ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"@" withString:@""];
// 處理成員屬性名->字典中的key(去掉 _ ,從第一個角標開始截取)
NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
// 根據成員屬性名去字典中查找對應的value
id value = dict[key];
//--------------------------- <#我是分割線#> ------------------------------//
//
// 二級轉換:如果字典中還有字典，也需要把對應的字典轉換成模型
// 判斷下value是否是字典,并且是自定義對象才需要轉換
if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]] && ![ivarType hasPrefix:@"NS"]) {
// 字典轉換成模型 userDict => User模型, 轉換成哪個模型
// 根據字符串類名生成類對象
Class modelClass = NSClassFromString(ivarType);
if (modelClass) { // 有對應的模型才需要轉
// 把字典轉模型
value = [modelClass modelWithDict2:value];
}
}
// 給模型中屬性賦值
if (value) {
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
3、runtime 字典轉模型-->數組中裝著模型「模型的屬性是一個數組，數組中是字典模型對象」，這種情況處理如下：
// Runtime:根據模型中屬性,去字典中取出對應的value給模型屬性賦值
// 思路：遍歷模型中所有屬性->使用運行時
+ (instancetype)modelWithDict3:(NSDictionary *)dict
{
// 1.創建對應的對象
id objc = [[self alloc] init];
// 2.利用runtime給對象中的屬性賦值
unsigned int count = 0;
// 獲取類中的所有成員變量
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
// 遍歷所有成員變量
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 根據角標，從數組取出對應的成員變量
Ivar ivar = ivarList[i];
// 獲取成員變量名字
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
// 處理成員屬性名->字典中的key(去掉 _ ,從第一個角標開始截取)
NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
// 根據成員屬性名去字典中查找對應的value
id value = dict[key];
//--------------------------- <#我是分割線#> ------------------------------//
// 三級轉換：NSArray中也是字典，把數組中的字典轉換成模型.
// 判斷值是否是數組
if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
// 判斷對應類有沒有實現字典數組轉模型數組的協議
// arrayContainModelClass 提供一個協議，只要遵守這個協議的類，都能把數組中的字典轉模型
if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {
// 轉換成id類型，就能調用任何對象的方法
id idSelf = self;
// 獲取數組中字典對應的模型
NSString *type = [idSelf arrayContainModelClass][key];
// 生成模型
Class classModel = NSClassFromString(type);
NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array];
// 遍歷字典數組，生成模型數組
for (NSDictionary *dict in value) {
// 字典轉模型
id model = [classModel modelWithDict3:dict];
[arrM addObject:model];
}
// 把模型數組賦值給value
value = arrM;
}
}
// 如果模型屬性數量大于字典鍵值對數理，模型屬性會被賦值為nil,而報錯
if (value) {
// 給模型中屬性賦值
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
runtime字典轉模型-->數組中裝著模型 打印輸出
總結：我們既然能獲取到屬性類型，那就可以攔截到模型的那個數組屬性，進而對數組中每個模型遍歷并字典轉模型，但是我們不知道數組中的模型都是什么類型，我們可以聲明一個方法，該方法目的不是讓其調用，而是讓其實現并返回模型的類型。
這里提到的你如果不是很清楚，建議參考我的Demo，重要的部分代碼中都有相應的注解和文字打印，運行程序可以很直觀的表現。
//--------------------------- <#我是分割線#> ------------------------------//
4.runtime 其它作用「面試熟悉」
動態添加方法
應用場景：如果一個類方法非常多，加載類到內存的時候也比較耗費資源，需要給每個方法生成映射表，可以使用動態給某個類，添加方法解決。
注解：OC 中我們很習慣的會用懶加載，當用到的時候才去加載它，但是實際上只要一個類實現了某個方法，就會被加載進內存。當我們不想加載這么多方法的時候，就會使用到runtime動態的添加方法。
需求：runtime 動態添加方法處理調用一個未實現的方法 和 去除報錯。
案例代碼：方法+調用+打印輸出
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Person *p = [[Person alloc] init];
// 默認person，沒有實現run:方法，可以通過performSelector調用，但是會報錯。
// 動態添加方法就不會報錯
[p performSelector:@selector(run:) withObject:@10];
}
@implementation Person
// 沒有返回值,1個參數
// void,(id,SEL)
void aaa(id self, SEL _cmd, NSNumber *meter) {
NSLog(@"跑了%@米", meter);
}
// 任何方法默認都有兩個隱式參數,self,_cmd（當前方法的方法編號）
// 什么時候調用:只要一個對象調用了一個未實現的方法就會調用這個方法,進行處理
// 作用:動態添加方法,處理未實現
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
// [NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"run"];
if (sel == NSSelectorFromString(@"run:")) {
// 動態添加run方法
// class: 給哪個類添加方法
// SEL: 添加哪個方法，即添加方法的方法編號
// IMP: 方法實現 => 函數 => 函數入口 => 函數名（添加方法的函數實現（函數地址））
// type: 方法類型，(返回值+參數類型) v:void @:對象->self :表示SEL->_cmd
class_addMethod(self, sel, (IMP)aaa, "v@:@");
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
@end
// 打印輸出
2016-02-17 19:05:03.917 runtime[12761:543574] runtime動態添加方法--跑了10米
第二種方法
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
XMView *vc = [[XMView alloc] init];
//
vc.frame = CGRectMake(100, 100, 200, 200);
// XMView *vc = [[XMView alloc] initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 200, 200)];
[self.view addSubview:vc];
// [vc run];
// [vc performSelector:@selector(run:) withObject:@10];
class_addMethod([XMView class],
@selector(printPerson),
class_getMethodImplementation([XMViewController class], @selector(find)),
"v@:");
[vc performSelector:@selector(printPerson)];
}
- (void)find {
// Initialization code
NSLog(@"=搜索==123==");
}
首先我們看看這個方法里面的參數：
Class cos：我們需要一個class，比如我的[Person class]。
SEL name：這個很有意思，這個名字自己可以隨意想，就是添加的方法在本類里面叫做的名字，但是方法的格式一定要和你需要添加的方法的格式一樣，比如有無參數。(有幾個小伙伴問我Demo里面的findInSelf這個方法沒有找到，請看這里呀。這個就是里面為啥沒有findInSelf方法而可以直接調用的原因)
IMP imp：IMP就是Implementation的縮寫，它是指向一個方法實現的指針，每一個方法都有一個對應的IMP。這里需要的是IMP，所以你不能直接寫方法，需要用到一個方法：
OBJC_EXPORT IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL name)
__OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_5, __IPHONE_2_0);
這個方法也是runtime的方法，就是獲得對應的方法的指針，也就是IMP。
const char *types：這一個也很有意思，我剛開始也很費解，結果看了好多人的解釋我釋然了，知道嗎，我釋然啦，????。這個東西其實也很好理解：
比如：”v@:”意思就是這已是一個void類型的方法，沒有參數傳入。
再比如 “i@:”就是說這是一個int類型的方法，沒有參數傳入。
再再比如”i@:@”就是說這是一個int類型的方法，又一個參數傳入。
好了，參數解釋完了，還有一點需要注意，用這個方法添加的方法是無法直接調用的，必須用performSelector：調用。為甚么呢？？？
因為performSelector是運行時系統負責去找方法的，在編譯時候不做任何校驗；如果直接調用編譯是會自動校驗。
知道為甚么了吧，你添加方法是在運行時添加的，你在編譯的時候還沒有這個本類方法，所以當然不行啦。
//--------------------------- <#我是分割線#> ------------------------------//
5.動態變量控制
現在有一個Person類，創建 xiaoming對象
動態獲取 XiaoMing 類中的所有屬性 [當然包括私有]
Ivar *ivar = class_copyIvarList([self.xiaoming class], &count);
遍歷屬性找到對應name字段
const char *varName = ivar_getName(var);
修改對應的字段值成20
object_setIvar(self.xiaoMing, var, @"20");
代碼參考
-(void)answer{
unsigned int count = 0;
Ivar *ivar = class_copyIvarList([self class], &count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
Ivar var = ivar[i];
const char *varName = ivar_getName(var);
NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:varName];
if ([name isEqualToString:@"_age"]) {
object_setIvar(self, var, @"20");
break;
}
}
NSLog(@"XiaoMing's age is %@",self.age);
}
//--------------------------- <#我是分割線#> ------------------------------//
6.實現NSCoding的自動歸檔和解檔
如果你實現過自定義模型數據持久化的過程，那么你也肯定明白，如果一個模型有許多個屬性，那么我們需要對每個屬性都實現一遍encodeObject和decodeObjectForKey方法，如果這樣的模型又有很多個，這還真的是一個十分麻煩的事情。下面來看看簡單的實現方式。
假設現在有一個Movie類，有3個屬性。先看下.h文件
// Movie.h文件
//1. 如果想要當前類可以實現歸檔與反歸檔，需要遵守一個協議NSCoding
@interface Movie : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *movieId;
@property (nonatomic, copy) NSString *movieName;
@property (nonatomic, copy) NSString *pic_url;
@end
如果是正常寫法，.m文件應該是這樣的：
// Movie.m文件
@implementation Movie
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder
{
[aCoder encodeObject:_movieId forKey:@"id"];
[aCoder encodeObject:_movieName forKey:@"name"];
[aCoder encodeObject:_pic_url forKey:@"url"];
}
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder
{
if (self = [super init]) {
self.movieId = [aDecoder decodeObjectForKey:@"id"];
self.movieName = [aDecoder decodeObjectForKey:@"name"];
self.pic_url = [aDecoder decodeObjectForKey:@"url"];
}
return self;
}
@end
如果這里有100個屬性，那么我們也只能把100個屬性都給寫一遍嗎。
不過你會使用runtime后，這里就有更簡便的方法，如下。
#import "Movie.h"
#import
@implementation Movie
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)encoder{
unsigned int count = 0;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &count);
for (int i = 0; i < count;i++){
// 取出i位置對應的成員變量
Ivar ivar = ivars[i];
// 查看成員變量
const char *name = ivar_getName(ivar);
// 歸檔
NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];
id value = [self valueForKey:key];
[encoder encodeObject:value forKey:key];
}
free(ivars);
}
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)decoder
{
if (self = [super init]) {
unsigned int count = 0;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &count);
for (int i = 0; i < count;i++){
// 取出i位置對應的成員變量
Ivar ivar = ivars[i];
// 查看成員變量
const char *name = ivar_getName(ivar);
// 歸檔
NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];
id value = [decoder decodeObjectForKey:key];
// 設置到成員變量身上
[self setValue:value forKey:key];
}
free(ivars);
}
return self;
}
@end
這樣的方式實現，不管有多少個屬性，寫這幾行代碼就搞定了。怎么，代碼有點多，
好說下面看看更加簡便的方法：兩句代碼搞定。
#define encodeRuntime \
unsigned int count = 0;\
Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &count);\
for (int i = 0; i < count;i++){\
Ivar ivar = ivars[i];\
const char *name = ivar_getName(ivar);\
NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];\
id value = [self valueForKey:key];\
[encoder encodeObject:value forKey:key];\
}\
free(ivars);
#define initCoderRuntime \
if (self = [super init]) {\
unsigned int count = 0;\
Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &count);\
for (int i = 0; i < count;i++){\
Ivar ivar = ivars[i];\
const char *name = ivar_getName(ivar);\
NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];\
id value = [decoder decodeObjectForKey:key];\
[self setValue:value forKey:key];\
}\
free(ivars);\
}\
return self;
優化：上面是encodeWithCoder和initWithCoder這兩個方法抽成宏。我們可以把這兩個宏單獨放到一個文件里面，這里以后需要進行數據持久化的模型都可以直接使用這兩個宏。
runtime 下Class的各項操作
下面是 runtime 下Class的常見方法 及 帶有使用示例代碼。各項操作，原著 http://www.lxweimin.com/p/46dd81402f63
//--------------------------- <#我是分割線#> ------------------------------//
unsigned int count;
獲取屬性列表
objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([self class], &count);
for (unsigned int i=0; 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
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
Ivar myIvar = ivarList[i];
const char *ivarName = ivar_getName(myIvar);
NSLog(@"Ivar---->%@", [NSString stringWithUTF8String:ivarName]);
}
獲取協議列表
__unsafe_unretained Protocol **protocolList = class_copyProtocolList([self class], &count);
for (unsigned int i; i
Protocol *myProtocal = protocolList[i];
const char *protocolName = protocol_getName(myProtocal);
NSLog(@"protocol---->%@", [NSString stringWithUTF8String:protocolName]);
}
現在有一個Person類，和person創建的xiaoming對象,有test1和test2兩個方法
獲得類方法
Class PersonClass = object_getClass([Person class]);
SEL oriSEL = @selector(test1);
Method oriMethod = _class_getMethod(xiaomingClass, oriSEL);
獲得實例方法
Class PersonClass = object_getClass([xiaoming class]);
SEL oriSEL = @selector(test2);
Method cusMethod = class_getInstanceMethod(xiaomingClass, oriSEL);
添加方法
BOOL addSucc = class_addMethod(xiaomingClass, oriSEL, method_getImplementation(cusMethod), method_getTypeEncoding(cusMethod));
替換原方法實現
class_replaceMethod(toolClass, cusSEL, method_getImplementation(oriMethod), method_getTypeEncoding(oriMethod));
交換兩個方法的實現
method_exchangeImplementations(oriMethod, cusMethod);
常用方法
附：上面有提到寫常用示例，這里再總結下 ~
// 得到類的所有方法
Method *allMethods = class_copyMethodList([Person class], &count);
// 得到所有成員變量
Ivar *allVariables = class_copyIvarList([Person class], &count);
// 得到所有屬性
objc_property_t *properties = class_copyPropertyList([Person class], &count);
// 根據名字得到類變量的Ivar指針，但是這個在OC中好像毫無意義
Ivar oneCVIvar = class_getClassVariable([Person class], name);
// 根據名字得到實例變量的Ivar指針
Ivar oneIVIvar = class_getInstanceVariable([Person class], name);
// 找到后可以直接對私有變量賦值
object_setIvar(_per, oneIVIvar, @"Mike");//強制修改name屬性
/* 動態添加方法：
第一個參數表示Class cls 類型；
第二個參數表示待調用的方法名稱；
第三個參數(IMP)myAddingFunction，IMP是一個函數指針，這里表示指定具體實現方法myAddingFunction；
第四個參數表方法的參數，0代表沒有參數；
*/
class_addMethod([_per class], @selector(sayHi), (IMP)myAddingFunction, 0);
// 交換兩個方法
method_exchangeImplementations(method1, method2);
// 關聯兩個對象
objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)
/*
id object :表示關聯者，是一個對象，變量名理所當然也是object
const void *key :獲取被關聯者的索引key
id value :被關聯者，這里是一個block
objc_AssociationPolicy policy : 關聯時采用的協議，有assign，retain，copy等協議，一般使用OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC
*/
// 獲得某個類的類方法
Method class_getClassMethod(Class cls , SEL name)
// 獲得某個類的實例對象方法
Method class_getInstanceMethod(Class cls , SEL name)
// 交換兩個方法的實現
void method_exchangeImplementations(Method m1 , Method m2)
// 將某個值跟某個對象關聯起來，將某個值存儲到某個對象中
void objc_setAssociatedObject(id object , const void *key ,id value ,objc_AssociationPolicy policy)
// 利用參數key 將對象object中存儲的對應值取出來
id objc_getAssociatedObject(id object , const void *key)
// 獲得某個類的所有成員變量（outCount 會返回成員變量的總數）
Ivar *class_copyIvarList(Class cls , unsigned int *outCount)
// 獲得成員變量的名字
const char *ivar_getName(Ivar v)
// 獲得成員變量的類型
const char *ivar_getTypeEndcoding(Ivar v)
// 獲取類里面所有方法
class_copyMethodList(__unsafe_unretained Class cls, unsigned int *outCount)// 本質:創建誰的對象
// 獲取類里面屬性
class_copyPropertyList(__unsafe_unretained Class cls, unsigned int *outCount)
runtime 幾個參數概念
以上的幾種方法應該算是runtime在實際場景中所應用的大部分的情況了，平常的編碼中差不多足夠用了。
這里在對runtime幾個參數概念，做一簡單說明
1、objc_msgSend
這是個最基本的用于發送消息的函數。
其實編譯器會根據情況在objc_msgSend，objc_msgSend_stret,，objc_msgSendSuper， 或objc_msgSendSuper_stret四個方法中選擇一個來調用。如果消息是傳遞給超類，那么會調用名字帶有Super的函數；如果消息返回值是數據結構而不是簡單值時，那么會調用名字帶有stret的函數。
2、SEL
objc_msgSend函數第二個參數類型為SEL，它是selector在Objc中的表示類型（Swift中是Selector類）。selector是方法選擇器，可以理解為區分方法的ID，而這個ID的數據結構是SEL:
typedef struct objc_selector *SEL;
其實它就是個映射到方法的C字符串，你可以用 Objc 編譯器命令@selector()``或者 Runtime系統的sel_registerName函數來獲得一個SEL類型的方法選擇器。
3、id
objc_msgSend第一個參數類型為id，大家對它都不陌生，它是一個指向類實例的指針：
typedef struct objc_object *id;
那objc_object又是啥呢：
struct objc_object { Class isa; };
objc_object結構體包含一個isa指針，根據isa指針就可以順藤摸瓜找到對象所屬的類。
4、runtime.h里Class的定義
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;//每個Class都有一個isa指針
if !OBJC2
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE;//父類
const char *name OBJC2_UNAVAILABLE;//類名
long version OBJC2_UNAVAILABLE;//類版本
long info OBJC2_UNAVAILABLE;//!*!供運行期使用的一些位標識。如：CLS_CLASS (0x1L)表示該類為普通class; CLS_META(0x2L)表示該類為metaclass等(runtime.h中有詳細列出)
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE;//實例大小
struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE;//存儲每個實例變量的內存地址
struct objc_method_list *methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;//!!根據info的信息確定是類還是實例，運行什么函數方法等
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE;//緩存
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE;//協議
endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
可以看到運行時一個類還關聯了它的超類指針，類名，成員變量，方法，緩存，還有附屬的協議。
在objc_class結構體中：``ivars是objc_ivar_list指針；methodLists是指向objc_method_list指針的指針。也就是說可以動態修改*methodLists的值來添加成員方法，這也是Category實現的原理。
什么是 method swizzling（俗稱黑魔法）
簡單說就是進行方法交換
在Objective-C中調用一個方法，其實是向一個對象發送消息，查找消息的唯一依據是selector的名字。利用Objective-C的動態特性，可以實現在運行時偷換selector對應的方法實現，達到給方法掛鉤的目的
每個類都有一個方法列表，存放著方法的名字和方法實現的映射關系，selector的本質其實就是方法名，IMP有點類似函數指針，指向具體的Method實現，通過selector就可以找到對應的IMP。
selector --> 對應的IMP
交換方法的幾種實現方式
利用method_exchangeImplementations交換兩個方法的實現
利用class_replaceMethod替換方法的實現
利用method_setImplementation來直接設置某個方法的IMP。
交換方法
這里可以參考簡友這篇：【Runtime Method Swizzling開發實例匯總】http://www.lxweimin.com/p/f6dad8e1b848
最后一道面試題的注解
下面的代碼輸出什么?
@implementation Son : NSObject
- (id)init
{
self = [super init];
if (self) {
NSLog(@"%@", NSStringFromClass([self class]));
NSLog(@"%@", NSStringFromClass([super class]));
}
return self;
}
@end
先思考一下，會打印出來什么?
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答案：都輸出 Son
class獲取當前方法的調用者的類，superClass獲取當前方法的調用者的父類，super僅僅是一個編譯指示器，就是給編譯器看的，不是一個指針。
本質：只要編譯器看到super這個標志，就會讓當前對象去調用父類方法，本質還是當前對象在調用
這個題目主要是考察關于objc中對self和super的理解：
self是類的隱藏參數，指向當前調用方法的這個類的實例。而super本質是一個編譯器標示符，和self是指向的同一個消息接受者
當使用self調用方法時，會從當前類的方法列表中開始找，如果沒有，就從父類中再找；
而當使用super時，則從父類的方法列表中開始找。然后調用父類的這個方法
調用[self class]時，會轉化成objc_msgSend函數
id objc_msgSend(id self, SEL op, ...)
- 調用
[super class]時，會轉化成objc_msgSendSuper函數.
id objc_msgSendSuper(struct objc_super *super, SEL op, ...)
第一個參數是 objc_super 這樣一個結構體，其定義如下
struct objc_super {
__unsafe_unretained id receiver;
__unsafe_unretained Class super_class;
};
第一個成員是 receiver, 類似于上面的 objc_msgSend函數第一個參數self
第二個成員是記錄當前類的父類是什么，告訴程序從父類中開始找方法，找到方法后，最后內部是使用 objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class))去調用， 此時已經和[self class]調用相同了，故上述輸出結果仍然返回 Son
objc Runtime 開源代碼對- (Class)class方法的實現
-(Class)class { return object_getClass(self);
}
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Runtime & Runloop 面試最常問到的題整理【建議看】
整理原文：2017年5月iOS招人心得（附面試題）
objc在向一個對象發送消息時，發生了什么？
什么時候會報unrecognized selector錯誤？iOS有哪些機制來避免走到這一步？
能否向編譯后得到的類中增加實例變量？能否向運行時創建的類中添加實例變量？為什么？
runtime如何實現weak變量的自動置nil？
給類添加一個屬性后，在類結構體里哪些元素會發生變化？
RunLoop
runloop是來做什么的？runloop和線程有什么關系？主線程默認開啟了runloop么？子線程呢？
runloop的mode是用來做什么的？有幾種mode？
為什么把NSTimer對象以NSDefaultRunLoopMode（kCFRunLoopDefaultMode）添加到主運行循環以后，滑動scrollview的時候NSTimer卻不動了？
蘋果是如何實現Autorelease Pool的？
//-------------------- 【我是分割線】 ---------------------//
整理原文：2017年iOS面試題總結，附上答案
Runtime
01
問題：objc在向一個對象發送消息時，發生了什么？
解答：根據對象的 isa 指針找到類對象 id，在查詢類對象里面的 methodLists 方法函數列表，如果沒有在好到，在沿著 superClass ,尋找父類，再在父類 methodLists 方法列表里面查詢，最終找到 SEL ,根據 id 和 SEL 確認 IMP（指針函數）,在發送消息；
消息轉發過程的關鍵方法:
動態方法解析
向當前類發送resolveInstanceMethod:消息，檢查是否動態向類添加了方 法，如果返回YES，則系統認為方法已經被添加，則會重新發送消息。
快速消息轉發
檢查當前類是否實現forwardingTargetForSelector:方法，若實現則調 用，如果方法返回值為非nil或非self的對象，則向返回的對象重新發送消息。
標準消息轉發
Runtime發送methodSignatureForSelector:消息獲取selector對應方法的簽名，如果有方法簽名返回，則根據方法簽名創建描述消息的NSInvocation，向當前對象發送forwardInvocation:消息，如果沒有方法簽名返回，即返回值為nil，則向當前對象發送doesNotRecognizeSelector:消息，應用崩潰退出
消息轉發
03
問題：什么時候會報unrecognized selector錯誤？iOS有哪些機制來避免走到這一步？
解答：當發送消息的時候，我們會根據類里面的 methodLists 列表去查詢我們要動用的SEL，當查詢不到的時候，我們會一直沿著父類查詢，當最終查詢不到的時候我們會報unrecognized selector錯誤，當系統查詢不到方法的時候，會調用+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel動態解釋的方法來給我一次機會來添加，調用不到的方法。或者我們可以再次使用-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector重定向的方法來告訴系統，該調用什么方法，一來保證不會崩潰。
04
問題：能否向編譯后得到的類中增加實例變量？能否向運行時創建的類中添加實例變量？為什么？
解答：1、不能向編譯后得到的類增加實例變量 2、能向運行時創建的類中添加實例變量?！窘忉尅浚?. 編譯后的類已經注冊在 runtime 中,類結構體中的 objc_ivar_list 實例變量的鏈表和 instance_size 實例變量的內存大小已經確定，runtime會調用 class_setvarlayout 或 class_setWeaklvarLayout 來處理strong weak 引用.所以不能向存在的類中添加實例變量。2. 運行時創建的類是可以添加實例變量，調用class_addIvar函數. 但是的在調用 objc_allocateClassPair 之后，objc_registerClassPair 之前,原因同上.
05
問題：runtime如何實現weak變量的自動置nil？
解答：runtime 對注冊的類， 會進行布局，對于 weak 對象會放入一個 hash 表中。 用 weak 指向的對象內存地址作為 key，當此對象的引用計數為0的時候會 dealloc，假如 weak 指向的對象內存地址是a，那么就會以a為鍵， 在這個 weak 表中搜索，找到所有以a為鍵的 weak 對象，從而設置為 nil。
06
問題：給類添加一個屬性后，在類結構體里哪些元素會發生變化？
解答：instance_size ：實例的內存大小；objc_ivar_list *ivars:屬性列表
RunLoop
01
問題：runloop是來做什么的？runloop和線程有什么關系？主線程默認開啟了runloop么？子線程呢？
解答：runloop: 從字面意思看：運行循環、跑圈，其實它內部就是do-while循環，在這個循環內部不斷地處理各種任務（比如Source、Timer、Observer）事件。runloop和線程的關系：一個線程對應一個RunLoop，主線程的RunLoop默認創建并啟動，子線程的RunLoop需手動創建且手動啟動（調用run方法）。RunLoop只能選擇一個Mode啟動，如果當前Mode中沒有任何Source(Sources0、Sources1)、Timer，那么就直接退出RunLoop。
02
問題：runloop的mode是用來做什么的？有幾種mode？
解答：model:是runloop里面的運行模式，不同的模式下的runloop處理的事件和消息有一定的差別。系統默認注冊了5個Mode:（1）kCFRunLoopDefaultMode: App的默認 Mode，通常主線程是在這個 Mode 下運行的。（2）UITrackingRunLoopMode: 界面跟蹤 Mode，用于 ScrollView 追蹤觸摸滑動，保證界面滑動時不受其他 Mode 影響。（3）UIInitializationRunLoopMode: 在剛啟動 App 時第進入的第一個 Mode，啟動完成后就不再使用。（4）GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統事件的內部 Mode，通常用不到。（5）kCFRunLoopCommonModes: 這是一個占位的 Mode，沒有實際作用。注意iOS 對以上5中model進行了封裝 NSDefaultRunLoopMode、NSRunLoopCommonModes
03
問題：為什么把NSTimer對象以NSDefaultRunLoopMode（kCFRunLoopDefaultMode）添加到主運行循環以后，滑動scrollview的時候NSTimer卻不動了？
解答：nstime對象是在 NSDefaultRunLoopMode下面調用消息的，但是當我們滑動scrollview的時候，NSDefaultRunLoopMode模式就自動切換到UITrackingRunLoopMode模式下面，卻不可以繼續響應nstime發送的消息。所以如果想在滑動scrollview的情況下面還調用nstime的消息，我們可以把nsrunloop的模式更改為NSRunLoopCommonModes.
04
問題：蘋果是如何實現Autorelease Pool的？
解答：Autorelease Pool作用：緩存池，可以避免我們經常寫relase的一種方式。其實就是延遲release，將創建的對象，添加到最近的autoreleasePool中，等到autoreleasePool作用域結束的時候，會將里面所有的對象的引用計數器 - autorelease.
其他runtime 完整總結 http://www.lxweimin.com/p/6b905584f536
