前言

首先, 如果不太了解Runtime的原理的, 可以去我的上一篇文章里先了解了解iOS-Runtime-原理篇

其次, 所有runtime代碼都是基于C的函數, 所以要用到runtime的函數必須導入

#import <objc/objc-runtime.h> // 模擬器
或者
#import <objc/runtime.h> // 真機
#import <objc/message.h> // 真機

然后, 以下所有代碼都可以在我的Github上面下載, 大家覺得有幫助的希望可以給個star.

目錄

動態添加一個類
打印一個類的所有ivar, property 和 method
給分類增加屬性
動態添加方法實現
更換方法調用者
更改特定方法的實現

1. 動態添加一個類

就像KVO一樣, 系統是在程序運行的時候根據你要監聽的類, 動態添加一個新類繼承自該類, 然后重寫原類的setter方法并在里面通知observer的.

那么, 如何動態添加一個類呢? show code~

// 創建一個類(size_t extraBytes該參數通常指定為0, 該參數是分配給類和元類對象尾部的索引ivars的字節數。)
Class clazz = objc_allocateClassPair([NSObject class], "GoodPerson", 0);
    
// 添加ivar
// @encode(aType) : 返回該類型的內部表示字符串, 如@encode(int) -> i
class_addIvar(clazz, "_name", sizeof(NSString *), log2(sizeof(NSString *)), @encode(NSString *));
    
class_addIvar(clazz, "_age", sizeof(NSUInteger), log2(sizeof(NSUInteger)), @encode(NSUInteger));
    
// 注冊該類
objc_registerClassPair(clazz);
    
// 創建實例對象
id object = [[clazz alloc] init];
    
// 設置ivar
[object setValue:@"Tracy" forKey:@"name"];
    
Ivar ageIvar = class_getInstanceVariable(clazz, "_age");
object_setIvar(object, ageIvar, @18);
    
// 打印對象的類和內存地址
NSLog(@"%@", object);
    
// 打印對象的屬性值
NSLog(@"name = %@, age = %@", [object valueForKey:@"name"], object_getIvar(object, ageIvar));
    
// 當類或者它的子類的實例還存在，則不能調用objc_disposeClassPair方法
object = nil;
     
// 銷毀類
objc_disposeClassPair(clazz);

運行結果為
2016-09-04 17:04:08.328 Runtime-實踐篇[13699:1043458] <GoodPerson: 0x1002039b0>
2016-09-04 17:04:08.329 Runtime-實踐篇[13699:1043458] name = Tracy, age = 18

這樣, 我們就在程序運行時動態添加了一個繼承自NSObject的GoodPerson類, 并為該類添加了name和age成員變量. 這里我們需要注意的是, 添加成員變量的class_addIvar方法必須要在objc_allocateClassPair和objc_registerClassPair之間調用才行, 這里涉及到OC中類的成員變量的偏移量, 如果在類注冊之后再addIvar的話會破壞原來類成員變量正確的偏移量, 這樣的話會導致你訪問的那個成員變量并不是你想訪問的成員變量, 如圖 :

在類中新增另一個實例變量前后的數據布局圖

大家可以試試把class_addIvar方法放在objc_registerClassPair方法之后執行, 看看會發生什么? (用KVC賦值和取值直接報錯, 用getIvar的話取值為null)

2. 打印一個類的所有ivar, property 和 method

這個還是比較簡單的, 應該直接看代碼都能看懂

Person *p = [[Person alloc] init];
[p setValue:@"Kobe" forKey:@"name"];
[p setValue:@18 forKey:@"age"];
//    p.address = @"廣州大學城";
p.weight = 110.0f;
    
// 1.打印所有ivars
unsigned int ivarCount = 0;
// 用一個字典裝ivarName和value
NSMutableDictionary *ivarDict = [NSMutableDictionary dictionary];
Ivar *ivarList = class_copyIvarList([p class], &ivarCount);
for(int i = 0; i < ivarCount; i++){
    NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivarList[i])];
    id value = [p valueForKey:ivarName];    
    if (value) {
        ivarDict[ivarName] = value;
    } else {
        ivarDict[ivarName] = @"值為nil";
    }
}
// 打印ivar
for (NSString *ivarName in ivarDict.allKeys) {
    NSLog(@"ivarName:%@, ivarValue:%@",ivarName, ivarDict[ivarName]);
}
    
// 2.打印所有properties
unsigned int propertyCount = 0;
// 用一個字典裝propertyName和value
NSMutableDictionary *propertyDict = [NSMutableDictionary dictionary];
objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([p class], &propertyCount);
for(int j = 0; j < propertyCount; j++){
    NSString *propertyName = [NSString stringWithUTF8String:property_getName(propertyList[j])];
    id value = [p valueForKey:propertyName];
        
    if (value) {
        propertyDict[propertyName] = value;
    } else {
        propertyDict[propertyName] = @"值為nil";
    }
}
// 打印property
for (NSString *propertyName in propertyDict.allKeys) {
    NSLog(@"propertyName:%@, propertyValue:%@",propertyName, propertyDict[propertyName]);
}
    
// 3.打印所有methods
unsigned int methodCount = 0;
// 用一個字典裝methodName和arguments
NSMutableDictionary *methodDict = [NSMutableDictionary dictionary];
Method *methodList = class_copyMethodList([p class], &methodCount);
for(int k = 0; k < methodCount; k++) {
    SEL methodSel = method_getName(methodList[k]);
    NSString *methodName = [NSString stringWithUTF8String:sel_getName(methodSel)];
        
unsigned int argumentNums = method_getNumberOfArguments(methodList[k]);
        
methodDict[methodName] = @(argumentNums - 2); // -2的原因是每個方法內部都有self 和 selector 兩個參數
}
// 打印method
for (NSString *methodName in methodDict.allKeys) {
    NSLog(@"methodName:%@, argumentsCount:%@", methodName, methodDict[methodName]);
}

打印結果為 : 
2016-09-04 17:06:49.070 Runtime-實踐篇[13723:1044813] ivarName:_name, ivarValue:Kobe
2016-09-04 17:06:49.071 Runtime-實踐篇[13723:1044813] ivarName:_age, ivarValue:18
2016-09-04 17:06:49.071 Runtime-實踐篇[13723:1044813] ivarName:_weight, ivarValue:110
2016-09-04 17:06:49.072 Runtime-實踐篇[13723:1044813] ivarName:_address, ivarValue:值為nil
2016-09-04 17:06:49.072 Runtime-實踐篇[13723:1044813] propertyName:address, propertyValue:值為nil
2016-09-04 17:06:49.072 Runtime-實踐篇[13723:1044813] propertyName:weight, propertyValue:110
2016-09-04 17:06:49.073 Runtime-實踐篇[13723:1044813] methodName:setWeight:, argumentsCount:1
2016-09-04 17:06:49.073 Runtime-實踐篇[13723:1044813] methodName:weight, argumentsCount:0
2016-09-04 17:06:49.074 Runtime-實踐篇[13723:1044813] methodName:setAddress:, argumentsCount:1
2016-09-04 17:06:49.074 Runtime-實踐篇[13723:1044813] methodName:address, argumentsCount:0
2016-09-04 17:06:49.074 Runtime-實踐篇[13723:1044813] methodName:.cxx_destruct, argumentsCount:0

前面2節主要是熟悉runtime的函數調用, 畢竟有許多函數前綴objc, class, object等等. 其實這里面也有規律 :

objc_ : 高于類的操作, 例如添加類, 注冊類, 銷毀類還有許多高于一個類本身的操作一般都是objc開頭
class : 對類的內部進行修改的, 例如添加ivar, 添加property, 添加method等等
object : 對某個對象進行修改, 例如設置ivar值, 獲取ivar值, 設置property值, 獲取property值, 調用某個method等等
ivar, property, method : 這三個方法大家可以手動去敲敲看一看

3. 給分類增加屬性

在分類只能對原類擴充方法, 并不能擴充屬性, 你可以創建一個分類, 然后在分類中敲幾個@property, 然后用第二節的方法打印下原類的property看看存不存在? 答案顯然是不存在這個屬性.

那么我們可以使用runtime中的一個叫關聯對象的辦法, 給分類添加一個property, 并且打印原類的property列表是真真切切存在的. 上代碼

// Person+RunningMan.h
@interface Person (RunningMan)

/** 速度(km/h) */
@property (nonatomic, assign) CGFloat speed;

@end

// Person+RunningMan.m
#import <objc/objc-runtime.h>

@implementation Person (RunningMan)

- (CGFloat)speed
{
    id value = objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
    return [value doubleValue];
}

- (void)setSpeed:(CGFloat)speed {
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(speed), @(speed), OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
}

@end

好的, 我們看看加了這個分類之后再利用第二節的辦法打印下瞧瞧~

2016-09-04 17:26:00.403 Runtime-實踐篇[13795:1050331] ivarName:_name, ivarValue:Kobe
2016-09-04 17:26:00.404 Runtime-實踐篇[13795:1050331] ivarName:_age, ivarValue:18
2016-09-04 17:26:00.405 Runtime-實踐篇[13795:1050331] ivarName:_weight, ivarValue:110
2016-09-04 17:26:00.405 Runtime-實踐篇[13795:1050331] ivarName:_address, ivarValue:值為nil
2016-09-04 17:26:00.405 Runtime-實踐篇[13795:1050331] propertyName:speed, propertyValue:0
2016-09-04 17:26:00.405 Runtime-實踐篇[13795:1050331] propertyName:address, propertyValue:值為nil
2016-09-04 17:26:00.405 Runtime-實踐篇[13795:1050331] propertyName:weight, propertyValue:110
2016-09-04 17:26:00.405 Runtime-實踐篇[13795:1050331] methodName:speed, argumentsCount:0
2016-09-04 17:26:00.406 Runtime-實踐篇[13795:1050331] methodName:setWeight:, argumentsCount:1
2016-09-04 17:26:00.406 Runtime-實踐篇[13795:1050331] methodName:setSpeed:, argumentsCount:1
2016-09-04 17:26:00.406 Runtime-實踐篇[13795:1050331] methodName:weight, argumentsCount:0
2016-09-04 17:26:00.446 Runtime-實踐篇[13795:1050331] methodName:setAddress:, argumentsCount:1
2016-09-04 17:26:00.447 Runtime-實踐篇[13795:1050331] methodName:address, argumentsCount:0
2016-09-04 17:26:00.447 Runtime-實踐篇[13795:1050331] methodName:.cxx_destruct, argumentsCount:0

看到了嘛? speed這個屬性乖乖的在那兒呢.

其實關聯對象這個技術就是用哈希表實現的, 將一個類映射到一張哈希表上, 然后根據key找到關聯對象, 所以嚴格說, 關聯對象跟本類沒有任何聯系, 它不是儲存在類的內部的. 它的底層原理就不多介紹了, 不屬于本文的范疇, 大家感興趣的可以到以下兩篇文章里面看看
Associated Objects
Objective-C Associated Objects 的實現原理

4. 動態添加方法實現

好了, 繞來繞去又回到了runtime強大的消息轉發身上了, 當一個方法沒有實現的時候, OC會怎么做的呢? 還記得那四個步驟嗎, 不記得也沒關系, 我們看代碼!

/*
    Person類只有- (void)noIMPMethod方法的聲明, 
    沒有他的實現, 一般來說程序運行, 調用noIMPMethod這個方法, 肯定要報錯的,
    我們可以在這個方法里動態添加該方法的實現
*/
    
// 用來實現noIMPMethod方法實現的函數
void otherFunction(id self, SEL cmd)
{
    NSLog(@"動態處理了noIMPMethod方法的實現");
}

// 第一步, 對象在收到無法解讀的消息后, 首先調用其所屬類的這個類方法
// 返回YES則結束消息轉發, 返回NO則進入下一步
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    // 如果是noIMPMethod方法
    if([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"noIMPMethod"]){
    // 動態添加方法實現
    class_addMethod([self class], sel, (IMP)otherFunction, "v@:");
        return YES;
    } else {
        return [super resolveInstanceMethod:sel];
    }
}

程序運行結果 : 
2016-09-04 17:38:24.301 Runtime-實踐篇[13856:1054351] 動態處理了noIMPMethod方法的實現

代碼應該也很明了, 當判斷到無法解讀的SEL后, 可以給該SEL動態添加方法的實現.

NOTE：
消息轉發的另外3個方法會在下文放上, 因為本例子用不上所以就不放上來了

5. 更換方法調用者

試想一下, 一個腿部殘疾的人, 他想跑, runtime知道他自己跑不了, 于是就讓他的狗替代他去跑了(person沒有run方法的聲明和實現, dog有run方法的聲明和實現)

// 第一步, 對象在收到無法解讀的消息后, 首先調用其所屬類的這個類方法
// 返回YES則結束消息轉發, 返回NO則進入下一步
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    return NO;
}

// 第二步, 動態方法解析失敗, 則調用這個方法
// 返回的對象將處理該selector, 返回nil則進入下一步
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
    return nil;
}

// 第三步, 在這里返回方法的消息簽名
// 返回YES則進入下一步, 返回nil則結束消息轉發
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
{
    if ([NSStringFromSelector(aSelector) isEqualToString:@"run"]){
        return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
    } else {
        return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    }
}

// 第四步, 最后一次處理該消息的機會
// 這里處理不了這個invocation就會結束消息轉發
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
    // 在這我們修改調用該方法的對象
    Dog *dog = [[Dog alloc] init];
    // 讓dog去調用該方法
    [anInvocation invokeWithTarget:dog];
}

那么我們通過((void(*)(id, SEL))objc_msgSend)((id)p, @selector(run)); // 這里強轉是為了不讓編譯器報參數過多的錯誤方法調用person的run方法, 得到的輸出為 :

2016-09-04 17:49:42.634 Runtime-實踐篇[13939:1059419] 是狗在跑步

同樣, 其實可以在第二部就把這件事做了, 只需返回dog實例即可, 大家可以親手操作試試

6. 更改特定方法的實現

一條狗在吃著骨頭, 然后他的主人一把把一個球扔得遠遠的, 礙于主人的淫威之下, 狗就不得不停下來跑去撿球了(更改[dog eat]方法的實現為[dog run])

// 第一步, 對象在收到無法解讀的消息后, 首先調用其所屬類的這個類方法
// 返回YES則結束消息轉發, 返回NO則進入下一步
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    return NO;
}
    
// 第二步, 動態方法解析失敗, 則調用這個方法
// 返回的對象將處理該selector, 返回nil則進入下一步
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
    return nil;
}

// 第三步, 在這里返回方法的消息簽名
// 返回YES則進入下一步, 返回nil則結束消息轉發
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
{
    if ([NSStringFromSelector(aSelector) isEqualToString:@"eat"]){
        return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
    } else {
        return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    }
}

// 第四步, 最后一次處理該消息的機會
// 這里處理不了這個invocation就會結束消息轉發
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
    // 在這我們修改選擇子為run
    [anInvocation setSelector:@selector(run)];
    // 讓dog去調用該方法
    [anInvocation invokeWithTarget:self];
}

((void(*)(id, SEL))objc_msgSend)((id)dog, @selector(eat));的輸出結果為 :

2016-09-04 17:56:53.238 Runtime-實踐篇[14037:1063170] 是狗在跑步

大部分demo還是比較簡單, 只要看了, 親手敲敲代碼都能掌握, 并不存在什么技術含量, 難的是在真實項目中出現這種需求的時候能夠在腦子里喚醒這部分知識, 并靈活運用其中. 共勉吧, 程序員大兄弟們!

另外, demo在這里Github, 不要忘了給star哦~

三个男躁一个女,国精产品一区一手机的秘密,麦子交换系列最经典十句话,欧美国产综合欧美视频

iOS-Runtime-實踐篇

iOS-Runtime-實踐篇

前言

目錄

1. 動態添加一個類

2. 打印一個類的所有ivar, property 和 method

3. 給分類增加屬性

4. 動態添加方法實現

5. 更換方法調用者

6. 更改特定方法的實現

推薦閱讀更多精彩內容

三个男躁一个女,国精产品一区一手机的秘密,麦子交换系列最经典十句话,欧美 国产 综合 欧美 视频

iOS-Runtime-實踐篇

前言

目錄

1. 動態添加一個類

2. 打印一個類的所有ivar, property 和 method

3. 給分類增加屬性

4. 動態添加方法實現

5. 更換方法調用者

6. 更改特定方法的實現

推薦閱讀更多精彩內容

三个男躁一个女,国精产品一区一手机的秘密,麦子交换系列最经典十句话,欧美国产综合欧美视频