iOS-Runtime在开发中的使用及相关面试题

OC语言中最为强大的莫过于OC的运行时机制-Runtime,但因其比较接近底层,一旦使用Runtime出现bug,将很难调试,所以Runtime在开发中能不用就不用.下面我将介绍一些Runtime在开发中的使用,已经面试可能遇见的面试题.

1.OC语法和Runtime语法的区别

OC语法和Runtime语法的区别,换而言之就是OC中我们写的语句,最终被转换成Runtime中什么样语句.由于Xcode6之后,苹果不建议使用Runtime,也就是现在在编译的时候,runtime的函数不会提示,需要去配置一下:

// 配置步骤: build Seting -> 搜索msg -> 设置成NO

创建一个控制台程序,在自动释放池中写如下代码:

 NSObject *objc = [NSObject alloc];
        objc = [objc init];

然后切换到终端命令行,执行以下步骤:

cd 切换到你想生成的那个根文件的上一级目录
clang -rewrite-objc main.m  // clang -rewrite-objc 目标文件

会在该目录文件下生成一个.cpp文件,打开之后搜索@autoreleasepool(这也就是当时为什么创建控制器程序的原因,好查找转换后的代码在哪儿),就会找到转换后的代码:  

 NSObject *objc = ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc")); 
 objc = ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc, sel_registerName("init"));

上面的代码比较原生态,我们要是直接写runtime的代码如下所示,就能达到创建一个NSObject对象的目的:

// objc_msgSend: 两个参数  1. 谁发送这个消息   2.  发送给谁
        NSObject *objc =  objc_msgSend([NSObject class], @selector(alloc));
        objc = objc_msgSend(objc, @selector(init));

2.消息机制,调用私有方法

 面试题:  runtime是什么?或者是同类的

　答: 其实runtime就是运行时机制,可以通过命令行clang -rewrite-objc 对应的目标文件,就能将对应的OC的代码转成对应的运行时的代码

若是面试官问runtime中是怎么找到对应的方法的,该怎么回答?

　答: 首先确定问的是对象方法还是类方法,对象方法保存到类中,类方法保存到元类(meta class),每一个类都有方法列表methodList,每一个方法在方法列表中都有对应的方法编号.(1)根据对象的isa去对应的类查找方法,isa: 判断去哪个类找对应的方法,指向方法调用的类 (2)根据传入的方法编号,才能在方法列表中找到对应得方法Method(方法名).(3)根据方法名(函数入口)找到函数实现

知识扩充: 其实每个方法最终转换成函数的形式,存放在方法区,而每一个函数的函数名都是函数的入口

访问类中私有方法的代码如下:
在对应类中的@implementation实现私有方法:

#import "Person.h"

@implementation Person

- (void)eat {
    NSLog(@"吃吃吃");
}

- (void)run: (int)num {
    NSLog(@"跑了%d米", num);
}
@end

 在ViewController.m中的代码如下:

#import "ViewController.h"
#import "Person.h"
#import <objc/message.h>

/*
    runtime: 千万不要随便使用,不得已才使用
 
 消息机制:
 1. 装逼
 2. 调用已知私有的方法
 */
@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
   
    Person *p = objc_msgSend([Person class], @selector(alloc));
    
    p = objc_msgSend(p, @selector(init));
    
//    objc_msgSend(p, @selector(eat));
    objc_msgSend(p, @selector(run:),20);
}
@end

注意: 一定要导入runtime的头文件 :

#include <objc/runtime.h> 或者 #import <objc/message.h>

 3.runtime方法交换

需求1: 我现在有一个项目,已经开发了两年,之前都是用UIImage中的imageNamed去加载图片,但是组长现在想imageNamed,给我提示是否加载成功.

思想1:在分类实现该方法.(但这种方法会把系统的方法覆盖,一般不采用)

思想2: 自定义一个Image类,为什么不采用这种方法(这里你就要明白什么时候需要自定义,系统功能不完善,就定义这样一个类,去扩展这个类)

前两种方法都有一定的局限性,若是项目开发很久了,就需要更改好多东西,利用runtime交换方法实现的作用,可以简单的实现这个需求

这个时候不得不用runtime去交换方法

分类中代码如下UIImage+image.h

#import <UIKit/UIKit.h>

@interface UIImage (image)

+ (UIImage *)BO_imageNamed:(NSString *)name;
@end

分类中代码如下UIImage+image.m

#import "UIImage+image.h"
#import <objc/message.h>
@implementation UIImage (image)

//如果当前类中东西仅且只需加载一次,一般放在load中.当然也可以放在initialize中,需要进行判断调用该类的是的类的类型

// 加载类的时候会调用,仅且调用一次
+ (void)load {
        // 首先要拿到要交换的两个方法
    Method method1 = class_getClassMethod([UIImage class], @selector(BO_imageNamed:));
    Method method2 = class_getClassMethod([UIImage class], @selector(imageNamed:));
    method_exchangeImplementations(method1, method2);
}
// 加载当前类或者子类时候.会调用.可能会调用不止一次
+ (void)initialize  {
    

}
// 在系统方法的之前加前缀名的作用,防止覆盖系统方法,有开发经验的人默认的
+ (UIImage *)BO_imageNamed:(NSString *)name{
    // 当运行到这儿时,这里已经是imageNamed中的内容,此时再调用BO_imageNamed相当于原来imageNamed中的内容
    UIImage *image = [self BO_imageNamed:name];
    
    if (image == nil) {
        NSLog(@"照片不存在");
    }
    
    return image;
}
@end

调用的代码如下:

#import "ViewController.h"
//#import "BOImage.h"
#import "UIImage+image.h"
/*
    需求: 不得不用runtime去交换方法
    需求: 想要在调用imageNamed,就给我提示,是否加载成功
    需求: 让UIImage调用imageNamed有这个功能
 
    需求: 比如我有一个项目,已经开发两年,之前都是用UIImage去加载图片.组长现在想调用imageNamed,就给我提示,是否加载成功
 
    
    注意: 在分类中一定不要重写系统方法,否则就把系统方法干掉了
    思想: 什么时候需要自定义,系统功能不完善,就定义一个这样的类,去扩展这个类
 //    前两种方法都有一定的局限性,若是项目开发很久了,则需要更改好多东西,利用runtime交换方法实现的作用.可以简单的实现这个需求
 
 */
@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
//    [BOImage imageNamed:@"123"];
    [UIImage BO_imageNamed:@"123"];
    

}


- (void)didReceiveMemoryWarning {
    [super didReceiveMemoryWarning];
    // Dispose of any resources that can be recreated.
}


@end

4: 动态添加方法

应用场景:

　　为什么动态添加方法?OC中是懒加载,有的方法可能很久不会调用,例如: 电商,视频,社交,收费项目,会员机制,只有会员才拥有这些动能

下面是道美团面试题:

面试官问: 有没有使用过performSelector----->其实这里面试官想问的是你有没有动态的添加过方法

　　这里就应该这样答: 使用过--->什么时候使用----动态添加方法的时候使用--->为什么动态添加方法---又回到到上面说的什么时候动态添加方法.

代码如下:

#import "Person.h"
#import <objc/message.h>

@implementation Person

void eat(id self, SEL _cmd) {
    NSLog(@"我终于成功了");
}
// 动态添加实例方法
//resolveInstanceMethod 什么时候调用?只要调用没有实现的方法,就会产生方法去解决,这个方法有什么作用: 去解决没有实现方法,动态添加方法
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    
    if (sel == @selector(eat)) {
        
        /**
         给一个类添加方法

         @param self 给谁添加方法
         @param sel 添加那个方法
         @param IMP 方法实现,函数入口
         @return 方法类型
         */
        class_addMethod(self, sel, (IMP)eat, "v@:");
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

// 动态添加类方法
//+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel {
//    
//}
@end
// 下面是各个字母代表的参数
//c  A char
//i  An int
//s  A short
//l  A long
//l  is treated as a 32-bit quantity on 64-bit programs.
//q  A long long
//C  An unsigned char
//I  An unsigned int
//S  An unsigned short
//L  An unsigned long
//Q  An unsigned long long
//f  A float
//d  A double
//B  A C++ bool or a C99 _Bool
//v  A void
//*  A character string (char *)
//@  An object (whether statically typed or typed id)
//#  A class object (Class)
//:  A method selector (SEL)
//[array type]  An array
//{name=type...}  A structure
//  (name=type...) A union
// bnum A bit field of num bits
//^type  A pointer to type
// ?  An unknown type (among other things, this code is used for function pointers)

控制器中方法如下:

#import "ViewController.h"
#import "Person.h"

/*
    动态添加方法:
    为什么动态添加方法? OC都是懒加载,有些方法可能很久不会调用.例如: 电商,视频,社交,收费项目,会员机制,只有会员才拥有这些动能
 
 美团面试题 : 有没有使用过performSelector,使用,什么时候使用,动态添加方法的时候使用,为什么动态添加方法?
 OC都是懒加载,有些方法可能很久不会调用.例如: 电商,视频,社交,收费项目,会员机制,只有会员才拥有这些动能
 
 */
@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
   
    Person *p = [[Person alloc] init];
    
    [p performSelector:@selector(eat)];
}


- (void)didReceiveMemoryWarning {
    [super didReceiveMemoryWarning];
    // Dispose of any resources that can be recreated.
}


@end

5.动态添加属性

理论上在分类中@property的作用: 仅仅是生成get,set方法的声明,并不会生成get,set方法实现,并不会生成下划线属性

动态添加方法实现思路: 在分类中用@property添加set,get方法之后,其实添加属性就是要把一个变量跟一个类联系起来.也就是在set和get方法中处理,代码如下所示.

给NSObject添加一个name属性:

分类中代码 .h:

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface NSObject (Property)

// @property 在分类中作用 : 仅仅是生成get,set方法声明.并不会生成get,set方法实现,并不会生成下划线成员属性
@property NSString *name;
@end

.m

#import "NSObject+Property.h"
#import <objc/message.h>

@implementation NSObject (Property)

- (void)setName:(NSString *)name {
    objc_setAssociatedObject(self, "name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (NSString *)name {
    return objc_getAssociatedObject(self, "name");
}
@end

控制器中代码:

#import "ViewController.h"
#import "NSObject+Property.h"
/*
    开发的时候,是自己最熟悉什么用什么,而不是什么逼格高用什么,rumtime比较接近底层的语言,不好调试,尽量少用
 
    需求: 给NSObject添加一个name属性,动态添加属性 ->runtime
 
    属性的本质: 让一个属性和对象产生关联
 */
@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
    
    objc.name = @"123";
    
    NSLog(@"%@", objc.name);
}


@end

6:利用运行时,自己添加属性

如果一个字典中,有很多的key,如果你在字典转模型的时候,逐个的写下属性,将会非常蛋疼,其实可以给字典添加一个分类,利用遍历字典中key,value,再利用字符串的拼接即可实现.

NSDictionary+propertyCode.h分类中代码如下:

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface NSDictionary (propertyCode)

- (void)createProperty;
@end

NSDictionary+propertyCode.m:

#import "NSDictionary+propertyCode.h"

@implementation NSDictionary (propertyCode)

- (void)createProperty {
    
    [self enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull key, id  _Nonnull value, BOOL * _Nonnull stop) {
        // 当然这里还是可以自己添加其他类型,就不一一列举
        if ([value isKindOfClass:[NSString class]]) {
            NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) NSString *%@", key]);
        }else if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
            NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) NSArray *%@", key]);
        }else if ([value isKindOfClass:[NSNumber class]]) {
            NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, assign) NSInteger key"]);
        }
        
        
    }];
}
@end

控制器中代码:

#import "ViewController.h"
#import "NSDictionary+propertyCode.h"
@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) NSArray *array;
@end

@implementation ViewController
- (NSArray *)array {
    if (_array == nil) {
        _array = [NSArray array];
    }
    return _array;
}
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    // 这里需要拿到一个plist文件或者一个设置一个字典
    self.array = [NSArray arrayWithContentsOfFile:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"cars.plist" ofType:nil]];
    
    
    for (NSInteger i = 0; i < self.array.count; i++) {
        
        NSDictionary *dict = self.array[i];
        
        [dict createProperty];
    }
//    NSDictionary *dict = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"" ofType:nil]];
}


@end

附: 写一篇博客真的很费心神,若是以后有空,我会写一个MJExtension的底层实现.前段时间看到一句话,与各位共勉:我的代码曾运行在几千万用户的机器上，作为一个程序员，还有什么比这更让人满足的呢？如果有，那就是让这个用户数量再扩大 10 倍。

各位,晚安