Objective-C Runtime 运行时之五:协议与分类

本文转载自:http://southpeak.github.io/2014/11/08/objective-c-runtime-5/

Objective-C中的分类允许我们通过给一个类添加方法来扩充它(但是通过category不能添加新的实例变量),并且我们不需要访问类中的代码就可以做到。

Objective-C中的协议是普遍存在的接口定义方式,即在一个类中通过@protocol定义接口,在另外类中实现接口,这种接口定义方式也成为“delegation”模式,@protocol声明了可以呗其他任何方法类实现的方法,协议仅仅是定义一个接口,而由其他的类去负责实现。

在本章中,我们来看看runtime对分类与协议的支持。

基础数据类型

Category

Category是表示一个指向分类的结构体的指针,其定义如下:

typedef struct objc_category *Category;

structobjc_category {

char*category_name                          OBJC2_UNAVAILABLE;// 分类名

char*class_name                            OBJC2_UNAVAILABLE;// 分类所属的类名

structobjc_method_list *instance_methods    OBJC2_UNAVAILABLE;// 实例方法列表

structobjc_method_list *class_methods      OBJC2_UNAVAILABLE;// 类方法列表

structobjc_protocol_list *protocols        OBJC2_UNAVAILABLE;// 分类所实现的协议列表

}

这个结构体主要包含了分类定义的实例方法与类方法,其中instance_methods列表是objc_class中方法列表的一个子集,而class_methods列表是元类方法列表的一个子集。

Protocol

Protocol的定义如下:

typedef struct objc_object Protocol;

我们可以看到,Protocol其中实就是一个对象结构体。

操作函数

Runtime并没有在头文件中提供针对分类的操作函数。因为这些分类中的信息都包含在objc_class中,我们可以通过针对objc_class的操作函数来获取分类的信息。如下例所示:

@interfaceRuntimeCategoryClass:NSObject

- (void)method1;

@end

@interfaceRuntimeCategoryClass(Category)

- (void)method2;

@end

@implementationRuntimeCategoryClass

- (void)method1 {

}

@end

@implementationRuntimeCategoryClass(Category)

- (void)method2 {

}

@end

#pragma mark -

NSLog(@"测试objc_class中的方法列表是否包含分类中的方法");

unsignedintoutCount =0;

Method *methodList = class_copyMethodList(RuntimeCategoryClass.class, &outCount);

for(inti =0; i < outCount; i++) {

Method method = methodList[i];

constchar*name = sel_getName(method_getName(method));

NSLog(@"RuntimeCategoryClass's method: %s", name);

if(strcmp(name, sel_getName(@selector(method2)))) {

NSLog(@"分类方法method2在objc_class的方法列表中");

}

}

其输出是:

2014-11-08 10:36:39.213 [561:151847] 测试objc_class中的方法列表是否包含分类中的方法

2014-11-08 10:36:39.215 [561:151847] RuntimeCategoryClass's method: method2

2014-11-08 10:36:39.215 [561:151847] RuntimeCategoryClass's method: method1

2014-11-08 10:36:39.215 [561:151847] 分类方法method2在objc_class的方法列表中

而对于Protocol,runtime提供了一系列函数来对其进行操作,这些函数包括:

// 返回指定的协议

Protocol * objc_getProtocol (constchar*name );

// 获取运行时所知道的所有协议的数组

Protocol ** objc_copyProtocolList (unsignedint*outCount );

// 创建新的协议实例

Protocol * objc_allocateProtocol (constchar*name );

// 在运行时中注册新创建的协议

voidobjc_registerProtocol ( Protocol *proto );

// 为协议添加方法

voidprotocol_addMethodDescription ( Protocol *proto, SEL name,constchar*types,BOOLisRequiredMethod,BOOLisInstanceMethod );

// 添加一个已注册的协议到协议中

voidprotocol_addProtocol ( Protocol *proto, Protocol *addition );

// 为协议添加属性

voidprotocol_addProperty ( Protocol *proto,constchar*name,constobjc_property_attribute_t *attributes,unsignedintattributeCount,BOOLisRequiredProperty,BOOLisInstanceProperty );

// 返回协议名

constchar* protocol_getName ( Protocol *p );

// 测试两个协议是否相等

BOOLprotocol_isEqual ( Protocol *proto, Protocol *other );

// 获取协议中指定条件的方法的方法描述数组

structobjc_method_description * protocol_copyMethodDescriptionList ( Protocol *p,BOOLisRequiredMethod,BOOLisInstanceMethod,unsignedint*outCount );

// 获取协议中指定方法的方法描述

structobjc_method_description protocol_getMethodDescription ( Protocol *p, SEL aSel,BOOLisRequiredMethod,BOOLisInstanceMethod );

// 获取协议中的属性列表

objc_property_t * protocol_copyPropertyList ( Protocol *proto,unsignedint*outCount );

// 获取协议的指定属性

objc_property_t protocol_getProperty ( Protocol *proto,constchar*name,BOOLisRequiredProperty,BOOLisInstanceProperty );

// 获取协议采用的协议

Protocol ** protocol_copyProtocolList ( Protocol *proto,unsignedint*outCount );

// 查看协议是否采用了另一个协议

BOOLprotocol_conformsToProtocol ( Protocol *proto, Protocol *other );

objc_getProtocol函数,需要注意的是如果仅仅是声明了一个协议,而未在任何类中实现这个协议,则该函数返回的是nil。

objc_copyProtocolList函数,获取到的数组需要使用free来释放

objc_allocateProtocol函数,如果同名的协议已经存在,则返回nil

objc_registerProtocol函数,创建一个新的协议后,必须调用该函数以在运行时中注册新的协议。协议注册后便可以使用,但不能再做修改,即注册完后不能再向协议添加方法或协议

需要强调的是,协议一旦注册后就不可再修改,即无法再通过调用protocol_addMethodDescription、protocol_addProtocol和protocol_addProperty往协议中添加方法等。

小结

Runtime并没有提供过多的函数来处理分类。对于协议,我们可以动态地创建协议,并向其添加方法、属性及继承的协议,并在运行时动态地获取这些信息。

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