• Objective-C中的runtime的原理和用法


    一.runtime介绍

      runtime翻译就是运行时,我们称为运行时机制.在OC中最重要的体现就是消息发送机制.

      1)在C语言中,程序在编译过程中就决定调用哪个函数.

      2)在OC中,编译的时候不会决定调用哪个函数,只要声明了这个函数即可.只有在真正运行的时候,才会去决定调用哪个函数.

    二.runtime用法,总结了下大概有以下几种用法.

    1>发送消息

      1)OC调用方法本质就是发送消息,要用消息机制,需要导入<objc/message.h>才可以使用.

      2)objc_msgSend,是只有对象才能发送消息,只能以objc开头.

        // 创建person对象
        Person *p = [[Person alloc] init];
    
        // 调用对象方法
        [p read];
    
        // 本质:让对象发送消息
        objc_msgSend(p, @selector(read));
    
        // 调用类方法的方式:两种
        // 第一种通过类名调用
        [Person read];
        // 第二种通过类对象调用
        [[Person class] read];
    
        // 用类名调用类方法,底层会自动把类名转换成类对象调用
        // 本质:让类对象发送消息
        objc_msgSend([Person class], @selector(read));

    下面我画了个消息机制的原理图

    2>交换方法

      个人觉得有点类似于分类或者是类扩展,但是也有区别,它可以保证在系统原有的方法基础上加一些其他方法

    @implementation UIImage (Image)
    // 加载分类到内存的时候调用
    + (void)load
    {
        // 交换方法
    
        // 获取imageWithName方法地址
        Method imageWithName = class_getClassMethod(self, @selector(imageWithName:));
    
        // 获取imageWithName方法地址
        Method imageName = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));
    
        // 交换方法地址,相当于交换实现方式
        method_exchangeImplementations(imageWithName, imageName);
    
    
    }
    
    // 不能在分类中重写系统方法imageNamed,因为会把系统的功能给覆盖掉,而且分类中不能调用super.
    
    // 既能加载图片又能打印
    + (instancetype)imageWithName:(NSString *)name
    {
    
        // 这里调用imageWithName,相当于调用imageName
        UIImage *image = [self imageWithName:name];
    
        if (image == nil) {
            NSLog(@"加载空的图片");
        }
    
        return image;
    }
    
    
    @end

    交换方法的原理图片如下

    3>动态添加方法(performSelector)

    如果一个类有很多方法,加载到内存中生成方法列表需要消耗很多内存,使用动态添加方法可以节省内存.

    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
        Person *p = [[Person alloc] init];
    
        // 默认person,没有实现eat方法,可以通过performSelector调用,但是会报错。
        // 动态添加方法就不会报错
        [p performSelector:@selector(eat)];
    
    }
    
    
    @end
    
    
    @implementation Person
    // void(*)()
    // 默认方法都有两个隐式参数,
    void eat(id self,SEL sel)
    {
        NSLog(@"%@ %@",self,NSStringFromSelector(sel));
    }
    
    // 当一个对象调用未实现的方法,会调用这个方法处理,并且会把对应的方法列表传过来.
    
    + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
    {
    
        if (sel == @selector(eat)) {
            // 动态添加eat方法
    
            class_addMethod(self, @selector(eat), eat, "v@:");
    
        }
    
        return [super resolveInstanceMethod:sel];
    }
    @end

    4>动态添加属性

    原理就是给一个类声明属性,就是给一个类添加关联,而不是把属性的内存添加到这个类的内存.

    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
        // 给系统NSObject类动态添加属性name
    
        NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
        objc.name = @"cjh";
        NSLog(@"%@",objc.name);
    
    }
    
    
    @end
    
    
    // 定义关联的key
    static const char *key = "name";
    
    @implementation NSObject (Property)
    
    - (NSString *)name
    {
        // 根据关联的key,获取关联的值。
        return objc_getAssociatedObject(self, key);
    }
    
    - (void)setName:(NSString *)name
    {
          objc_setAssociatedObject(self,key,name,OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);      
    }
    
    @end

    5>字典转模型

    MJExtension框架我们应该不陌生,里面字典转模型就是利用了runtime来实现的.

      1)首先,模型设计上,属性我们通常是根据字典来设计的,但是每次都一个一个来写的话很麻烦,我们可以设计一个分类,根据字典生成一个对应的字符串,就是我们想要的模型设计属性.

     @implementation NSObject (Log)
    
    
    // 自动打印属性字符串
    + (void)resolveDict:(NSDictionary *)dict{
    
        // 拼接属性字符串代码
        NSMutableString *strM = [NSMutableString string];
    
        // 1.遍历字典,把字典中的所有key取出来,生成对应的属性代码
        [dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull key, id  _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {
    
           
             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";
            }
    
    
            // 属性字符串
            NSString *str;
            if ([type containsString:@"NS"]) {
                str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) %@ *%@;",type,key];
            }else{
                str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, assign) %@ %@;",type,key];
            }
    
            // 每生成属性字符串,就自动换行。
            [strM appendFormat:@"
    %@
    ",str];
    
        }];
    
        // 把拼接好的字符串打印出来,就好了。
        NSLog(@"%@",strM);
    
    }
    @end

    2)利用runtime赋值,注意一下的区别.

     KVC: 遍历字典中所有key,去模型中查找

    runtime: 遍历模型中所有属性,去字典中查找对应value,然后在赋值

    @implementation NSObject (Model)
    
    + (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict
    {
        // 思路:遍历模型中所有属性-》使用运行时
    
        // 0.创建对应的对象
        id objc = [[self alloc] init];
    
        // 1.利用runtime给对象中的成员属性赋值
    
        unsigned int count;
    
        // 获取类中的所有成员属性(使用copy,不影响内部的ivar)
        Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
    
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            // 根据角标,从数组取出对应的成员属性
            Ivar ivar = ivarList[i];
    
            // 获取成员属性名
            NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
    
            // 处理成员属性名->字典中的key
            // 从第一个角标开始截取
            NSString *key = [name substringFromIndex:1];
    
            // 根据成员属性名去字典中查找对应的value
            id value = dict[key];
    
            // 二级转换:如果字典中还有字典,也需要把对应的字典转换成模型
            // 判断下value是否是字典
            if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
    
                // 获取成员属性类型
               NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
              
                // 裁剪类型字符串
                NSRange range = [type rangeOfString:@"""];
    
               type = [type substringFromIndex:range.location + range.length];
    
                range = [type rangeOfString:@"""];
    
                // 裁剪到哪个角标,不包括当前角标
              type = [type substringToIndex:range.location];
    
    
                // 根据字符串类名生成类对象
                Class modelClass = NSClassFromString(type);
    
    
                if (modelClass) { // 有对应的模型才需要转
    
                    // 把字典转模型
                    value  =  [modelClass modelWithDict:value];
                }
    
    
            }
    
            // 三级转换:NSArray中也是字典,把数组中的字典转换成模型.
            // 判断值是否是数组
            if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
                // 判断对应类有没有实现字典数组转模型数组的协议
                if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {
    
                    // 转换成id类型,就能调用任何对象的方法
                    id idSelf = self;
    
                    // 获取数组中字典对应的模型
                    NSString *type =  [idSelf arrayContainModelClass][key];
    
                    // 生成模型
                   Class classModel = NSClassFromString(type);
                    NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array];
                    // 遍历字典数组,生成模型数组
                    for (NSDictionary *dict in value) {
                        // 字典转模型
                      id model =  [classModel modelWithDict:dict];
                        [arrM addObject:model];
                    }
    
                    // 把模型数组赋值给value
                    value = arrM;
    
                }
            }
    
    
            if (value) { // 有值,才需要给模型的属性赋值
                // 利用KVC给模型中的属性赋值
                [objc setValue:value forKey:key];
            }
    
        }
    
        return objc;
    }
    
    @end

    其中有很多通过吧C语言的东西转换成OC的东西,如果有些地方有疑惑,可以一起探讨探讨.

                                                        奈文摩尔    2016.5.27

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