IOS Runtime(使用场景)

概述

Runtime的内容大概有：动态获取类名、动态获取类的成员变量、动态获取类的属性列表、动态获取类的方法列表、动态获取类所遵循的协议列表、动态添加新的方法、类的实例方法实现的交换、动态属性关联、消息发送与消息转发机制等。当然，本篇博客总结的是运行时常用的功能，并不是所有Runtime的内容。

OC的方法调用流程

1、编译器会把`[blackDog walk]`转化为`objc_msgSend(blackDog，SEL)`，SEL为@selector(walk)。

2、Runtime会在blackDog对象所对应的Dog类的方法缓存列表里查找方法的SEL

3、如果没有找到，则在Dog类的方法分发表查找方法的SEL。（类由对象isa指针指向，方法分发表即methodList）

4、如果没有找到，则在其父类（设Dog类的父类为Animal类）的方法分发表里查找方法的SEL（父类由类的superClass指向）

5、如果没有找到，则沿继承体系继续下去，最终到达NSObject类。

6、如果在234的其中一步中找到，则定位了方法实现的入口，执行具体实现

7、如果最后还是没有找到，会面临两种情况：``(1) 如果是使用`［blackDog walk］`的方式调用方法````(2) 使用`［blackDog performSelector:@selector(walk)］`的方式调用方法`

1、动态方法解析
接收到未知消息时（假设blackDog的walk方法尚未实现），runtime会调用+resolveInstanceMethod:（实例方法）或者+resolveClassMethod:（类方法）

2、备用接收者
如果以上方法没有做处理，runtime会调用- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法。
如果该方法返回了一个非nil（也不能是self）的对象，而且该对象实现了这个方法，那么这个对象就成了消息的接收者，消息就被分发到该对象。
适用情况：通常在对象内部使用，让内部的另外一个对象处理消息，在外面看起来就像是该对象处理了消息。
比如：blackDog让女朋友whiteDog来接收这个消息

3、完整消息转发
在- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation方法中选择转发消息的对象，其中anInvocation对象封装了未知消息的所有细节，并保留调用结果发送到原始调用者。
比如：blackDog将消息完整转发給主人dogOwner来处理

综上所述：

1.静态消息查找：obj_msg(self,sel),在method list里面查找，在分类里面查找，在父类查找，一直查找

2.动态消息查找：接收到未知消息时（假设blackDog的walk方法尚未实现），runtime会调用+resolveInstanceMethod:（实例方法）或者+resolveClassMethod:（类方法）

3.备用接受着：如果以上方法没有做处理，runtime会调用- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法。

 

runtime的使用场景

1.一键json->model

//(1)获取类的属性及属性对应的类型
        NSMutableArray * keys = [NSMutableArray array];
        NSMutableArray * attributes = [NSMutableArray array];
        /*
         * 例子
         * name = value3 attribute = T@"NSString",C,N,V_value3
         * name = value4 attribute = T^i,N,V_value4
         */
        unsigned int outCount;
        objc_property_t * properties = class_copyPropertyList([self class], &outCount);
        for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
            objc_property_t property = properties[i];
            //通过property_getName函数获得属性的名字
            NSString * propertyName = [NSString stringWithCString:property_getName(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
            [keys addObject:propertyName];
            //通过property_getAttributes函数可以获得属性的名字和@encode编码
            NSString * propertyAttribute = [NSString stringWithCString:property_getAttributes(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
            [attributes addObject:propertyAttribute];
        }
        //立即释放properties指向的内存
        free(properties);

        //(2)根据类型给属性赋值
        for (NSString * key in keys) {
            if ([dict valueForKey:key] == nil) continue;
            [self setValue:[dict valueForKey:key] forKey:key];
        }

2.一键解档和归档

- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
    if (self = [super init]) {
        unsigned int outCount;
        Ivar * ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
        for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
            Ivar ivar = ivars[i];
            NSString * key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
            [self setValue:[aDecoder decodeObjectForKey:key] forKey:key];
        }
    }
    return self;
}

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
    unsigned int outCount;
    Ivar * ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
    for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
        Ivar ivar = ivars[i];
        NSString * key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
        [aCoder encodeObject:[self valueForKey:key] forKey:key];
    }
}

访问私有变量

Ivar ivar = class_getInstanceVariable([Model class], "_str1");
NSString * str1 = object_getIvar(model, ivar);

Method Swizzling

method Swizzling原理
每个类都维护一个方法（Method）列表，Method则包含SEL和其对应IMP的信息，方法交换做的事情就是把SEL和IMP的对应关系断开，并和新的IMP生成对应关系

+ (void)load {

    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{

        Class selfClass = object_getClass([self class]);

        SEL oriSEL = @selector(imageNamed:);
        Method oriMethod = class_getInstanceMethod(selfClass, oriSEL);

        SEL cusSEL = @selector(myImageNamed:);
        Method cusMethod = class_getInstanceMethod(selfClass, cusSEL);

        BOOL addSucc = class_addMethod(selfClass, oriSEL, method_getImplementation(cusMethod), method_getTypeEncoding(cusMethod));
        if (addSucc) {
            class_replaceMethod(selfClass, cusSEL, method_getImplementation(oriMethod), method_getTypeEncoding(oriMethod));
        }else {
            method_exchangeImplementations(oriMethod, cusMethod);
        }

    });
}

NSAarray和NSDictionary的排错处理

数据统计的统一处理

runtime的功能

1、获取类名

动态的获取类名是比较简单的，使用class_getName(Class)就可以在运行时来获取类的名称。class_getName()函数返回的是一个char类型的指针，也就是C语言的字符串类型，所以我们要将其转换成NSString类型，然后再返回出去。下方的+fetchClassName:方法就是我们封装的获取类名的方法，如下所示：

2、获取成员变量

下方这个+fetchIvarList:这个方法就是我们封装的获取类的成员变量的方法。当然我们在获取成员变量时，可以用ivar_getTypeEncoding()来获取相应成员变量的类型。使用ivar_getName()来获取相应成员变量的名称。下方就是对获取成员变量的功能的封装。返回的是一个数组，数组的元素是一个字典，而字典中存储的就是相应成员变量的名称和类型。

3.获取成员属性

上面获取的是类的成员变量，那么下方这个+fetchPropertyList:获取的就是成员属性。当然此刻获取的只包括成员属性，也就是那些有setter或者getter方法的成员变量。下方主要是使用了class_copyPropertyList(Class,&count)来获取的属性列表，然后通过for循环通过property_getName()来获取每个属性的名字。当然使用property_getName()获取到的名字依然是C语言的char类型的指针，所以我们还需要将其转换成NSString类型，然后放到数组中一并返回。如下所示：

4、获取类的实例方法

接下来我们就来封装一下获取类的实例方法列表的功能，下方这个+fetchMethodList:就是我们封装的获取类的实例方法列表的函数。在下方函数中，通过class_copyMethodList()方法获取类的实例方法列表，然后通过for循环使用method_getName()来获取每个方法的名称，然后将方法的名称转换成NSString类型，存储到数组中一并返回。具体代码如下所示：

5、获取协议列表

下方是获取我们类所遵循协议列表的方法，主要使用了class_copyProtocolList()来获取列表，然后通过for循序使用protocol_getName()来获取协议的名称，最后将其转换成NSString类型放入数组中返回即可。

6、动态添加方法实现

7、方法实现交换

属性的关联

属性关联说白了就是在类目中动态的为我们的类添加相应的属性，如果看过之前发布的对Masonry框架源码解析的博客的话，对下方的属性关联并不陌生。在Masonry框架中就利用Runtime的属性关联在UIView的类目中给UIView添加了一个约束数组，用来记录添加在当前View上的所有约束。下方就是在TestClass的类目中通过objc_getAssociatedObject()和objc_setAssociatedObject()两个方法为TestClass类添加了一个dynamicAddProperty属性。上面我们获取到的属性列表中就含有该动态添加的成员属性。