iOS-runtime

RunTime

  1. runtime的簡介
    runtime是一套比較底層的純C語言API, 屬于1個C語言庫, 包含了很多底層的C語言API。
    在我們平時編寫的OC代碼中, 程序運行過程時, 其實最終都是轉成了runtime的C語言代碼, runtime算是OC的幕后工作者.

例如: OC就是典型的運行時機制,OC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,只有在真正運行時才會根據函數的名稱找到對應的函數來調用.而C語言中函數在編譯的時候就會決定調用哪個函數.

2.runtime的作用:發送消息/交換方法/動態的添加方法/分類添加屬性/字典轉模型
1.消息機制:
objc_msgSend,只有對象才能發送消息,因此以objc開頭.
使用消息機制的前提:導入#improt<objc/message.h>
消息機制的簡單使用

// 創建person對象
Person *p = [[Person alloc] init];
// 調用對象方法
[p eat];

// 本質：讓對象發送消息
objc_msgSend(p, @selector(eat));

// 調用類方法的方式：兩種
// 第一種通過類名調用
[Person eat];
// 第二種通過類對象調用
[[Person class] eat];

// 用類名調用類方法，底層會自動把類名轉換成類對象調用
// 本質：讓類對象發送消息
objc_msgSend([Person class], @selector(eat));

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

2.交換方法:
開發場景:系統自帶的方法功能不夠,給系統自帶的方法擴展一些功能.并且保留原有的功能.
方式1:繼承系統的類,重寫方法.
方式2:使用runtime,交換方法.

1305184-b600dbfa959c4f90.png
@implementation ViewController
 - (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    // 需求：給imageNamed方法提供功能，每次加載圖片就判斷下圖片是否加載成功。
    // 步驟一：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;
    // 步驟二：交換imageNamed和imageWithName的實現，就能調用imageWithName，間接調用imageWithName的實現。
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"123"];

}

@end


@implementation UIImage (Image)
// 加載分類到內存的時候調用
+ (void)load
{
    // 交換方法

    // 獲取imageWithName方法地址
    Method imageWithName = class_getClassMethod(self, @selector(imageWithName:));

    // 獲取imageWithName方法地址
    Method imageName = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));

    // 交換方法地址，相當于交換實現方式
    method_exchangeImplementations(imageWithName, imageName);


}

// 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.

// 既能加載圖片又能打印
+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name
{

    // 這里調用imageWithName，相當于調用imageName
    UIImage *image = [self imageWithName:name];

    if (image == nil) {
        NSLog(@"加載空的圖片");
    }

    return image;
}
@end
1305184-5fe748cc642253a0.png

3.動態添加方法:
開發場景:如果一個類方法非常多,加載了到內存的時候也比較耗費資源,需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.
經典面試題:有沒有使用preformSelector,其實主要想問有沒有添加過方法;
簡單使用

@implementation ViewController

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

    Person *p = [[Person alloc] init];

    // 默認person，沒有實現eat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(eat)];

}


@end


@implementation Person
// void(*)()
// 默認方法都有兩個隱式參數，
void eat(id self,SEL sel)
{
    NSLog(@"%@ %@",self,NSStringFromSelector(sel));
}

// 當一個對象調用未實現的方法，會調用這個方法處理,并且會把對應的方法列表傳過來.
// 剛好可以用來判斷，未實現的方法是不是我們想要動態添加的方法
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{

    if (sel == @selector(eat)) {
        // 動態添加eat方法

        // 第一個參數：給哪個類添加方法
        // 第二個參數：添加方法的方法編號
        // 第三個參數：添加方法的函數實現（函數地址）
        // 第四個參數：函數的類型，(返回值+參數類型) v:void @:對象->self :表示SEL->_cmd
        class_addMethod(self, @selector(eat), eat, "v@:");

    }

    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
@end

4.給分類添加屬性
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上.

@implementation ViewController

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

    // 給系統NSObject類動態添加屬性name

    NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
    objc.name = @"噢mygade";
    NSLog(@"%@",objc.name);

}
@end

// 定義關聯的key
static const char *key = "name";

@implementation NSObject (Property)

- (NSString *)name
{
    // 根據關聯的key，獲取關聯的值。
    return objc_getAssociatedObject(self, key);
}

- (void)setName:(NSString *)name
{
    // 第一個參數：給哪個對象添加關聯
    // 第二個參數：關聯的key，通過這個key獲取
    // 第三個參數：關聯的value
    // 第四個參數:關聯的策略
    objc_setAssociatedObject(self, key, name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
@end

5.字典轉模型
設計模型：字典轉模型的第一步
模型屬性，通常需要跟字典中的key一一對應
問題：一個一個的生成模型屬性，很慢？
需求：能不能自動根據一個字典，生成對應的屬性。
解決：提供一個分類，專門根據字典生成對應的屬性字符串。

@implementation NSObject (Log)


// 自動打印屬性字符串
+ (void)resolveDict:(NSDictionary *)dict{

    // 拼接屬性字符串代碼
    NSMutableString *strM = [NSMutableString string];

    // 1.遍歷字典，把字典中的所有key取出來，生成對應的屬性代碼
    [dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull key, id  _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {

        // 類型經常變，抽出來
         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";
        }


        // 屬性字符串
        NSString *str;
        if ([type containsString:@"NS"]) {
            str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) %@ *%@;",type,key];
        }else{
            str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, assign) %@ %@;",type,key];
        }

        // 每生成屬性字符串，就自動換行。
        [strM appendFormat:@"\n%@\n",str];

    }];

    // 把拼接好的字符串打印出來，就好了。
    NSLog(@"%@",strM);

}
@end

字典轉模型的方式一：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[<Status 0x7fa74b545d60> 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。

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

}

字典轉模型的方式二：Runtime
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。
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轉。

@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];

    // 獲取字典數組
    NSArray *dictArr = statusDict[@"statuses"];

    // 自動生成模型的屬性字符串
//    [NSObject resolveDict:dictArr[0][@"user"]];


    _statuses = [NSMutableArray array];

    // 遍歷字典數組
    for (NSDictionary *dict in dictArr) {

        Status *status = [Status modelWithDict:dict];

        [_statuses addObject:status];

    }

    // 測試數據
    NSLog(@"%@ %@",_statuses,[_statuses[0] user]);


}

@end

@implementation NSObject (Model)

+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict
{
    // 思路：遍歷模型中所有屬性-》使用運行時

    // 0.創建對應的對象
    id objc = [[self alloc] init];

    // 1.利用runtime給對象中的成員屬性賦值

    // class_copyIvarList:獲取類中的所有成員屬性
    // Ivar：成員屬性的意思
    // 第一個參數：表示獲取哪個類中的成員屬性
    // 第二個參數：表示這個類有多少成員屬性，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。
    /* 類似下面這種寫法

     Ivar ivar;
     Ivar ivar1;
     Ivar ivar2;
     // 定義一個ivar的數組a
     Ivar a[] = {ivar,ivar1,ivar2};

     // 用一個Ivar *指針指向數組第一個元素
     Ivar *ivarList = a;

     // 根據指針訪問數組第一個元素
     ivarList[0];

     */
    unsigned int count;

    // 獲取類中的所有成員屬性
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);

    for (int i = 0; i < count; i++) {
        // 根據角標，從數組取出對應的成員屬性
        Ivar ivar = ivarList[i];

        // 獲取成員屬性名
        NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];

        // 處理成員屬性名->字典中的key
        // 從第一個角標開始截取
        NSString *key = [name substringFromIndex:1];

        // 根據成員屬性名去字典中查找對應的value
        id value = dict[key];

        // 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
        if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
            // 字典轉模型
            // 獲取模型的類對象，調用modelWithDict
            // 模型的類名已知，就是成員屬性的類型

            // 獲取成員屬性類型
           NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
          // 生成的是這種@"@\"User\"" 類型 -》 @"User"  在OC字符串中 \" -> "，\是轉義的意思，不占用字符
            // 裁剪類型字符串
            NSRange range = [type rangeOfString:@"\""];

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

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

            // 裁剪到哪個角標，不包括當前角標
          type = [type substringToIndex:range.location];


            // 根據字符串類名生成類對象
            Class modelClass = NSClassFromString(type);


            if (modelClass) { // 有對應的模型才需要轉

                // 把字典轉模型
                value  =  [modelClass modelWithDict:value];
            }


        }

        // 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
            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 modelWithDict:dict];
                    [arrM addObject:model];
                }

                // 把模型數組賦值給value
                value = arrM;

            }
        }


        if (value) { // 有值，才需要給模型的屬性賦值
            // 利用KVC給模型中的屬性賦值
            [objc setValue:value forKey:key];
        }

    }

    return objc;
}

@end

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