相信很多人都听过运行时，但是我相信还是有很多人不了解什么是运行时，到底在项目开发中怎么用？什么时候适合使用？想想我们的项目中，到底在哪里使用过运行时呢？还能想起来吗?--(收集总结网上关于runtime的资料)
回想自己，曾经在面试中被面试官拿运行时刁难过，也在笔试中遇到过。因此，后来就深入地学习了Runtime机制，学习里面的API。所以才有了后来的组件封装中使用运行时。
相信我们都遇到过这样一个问题：我想在扩展（category）中添加一个属性，如果iOS是不允许给扩展类扩展属性的，那怎么办呢？答案就是使用运行时机制
运行时机制
Runtime是一套比较底层的纯C语言的API, 属于C语言库, 包含了很多底层的C语言API。 在我们平时编写的iOS代码中, 最终都是转成了runtime的C语言代码。
所谓运行时，也就是在编译时是不存在的，只是在运行过程中才去确定对象的类型、方法等。利用Runtime机制可以在程序运行时动态修改类、对象中的所有属性、方法等。
还记得我们在网络请求数据处理时，调用了-setValuesForKeysWithDictionary:方法来设置模型的值。这里什么原理呢？为什么能这么做？其实就是通过Runtime机制来完成的，内部会遍历模型类的所有属性名，然后设置与key对应的属性名的值。
我们在使用运行时的地方，都需要包含头文件：#import <objc/runtime.h>。如果是Swift就不需要包含头文件，就可以直接使用了。
获取对象所有属性名
利用运行时获取对象的所有属性名是可以的，但是变量名获取就得用另外的方法了。我们可以通过class_copyPropertyList方法获取所有的属性名称。
下面我们通过一个Person类来学习，这里的方法没有写成扩展，只是为了简化，将获取属性名的方法直接作为类的实例方法：
Objective-C版
@interface Person : NSObject{
NSString *variableString;
}
// 默认会是什么呢？
@property(nonatomic,copy) NSString *name;
// 默认是strong类型
@property(nonatomic,strong) NSMutableArray *array;
// 获取所有的属性名
-(NSArray*)allProperties;
@end
下面主要是写如何获取类的所有属性名的方法。注意，这里的objc_property_t是一个结构体指针objc_property *，因此我们声明的properties就是二维指针。在使用完成后，我们一定要记得释放内存，否则会造成内存泄露。这里是使用的是C语言的API，因此我们也需要使用C语言的释放内存的方法free。
/// An opaque type that represents an Objective-C declared property.
typedef struct objc_property *objc_property_t;
-(NSArray*)allProperties{
unsigned int count;
// 获取类的所有属性
// 如果没有属性，则count为0，properties为nil
objc_property_t *properties=class_copyPropertyList([self class],&count);
NSMutableArray *propertiesArray=[NSMutableArray arrayWithCapacity:count];
for (NSUInteger i=0; i<count; i++){
// 获取属性名称
const char *propertyName=property_getName(properties[i]);
NSString *name=[NSString stringWithUTF8String:propertyName];
[propertiesArray addObject: name];
}
// 注意，这里properties是一个数组指针，是C的语法，
// 我们需要使用free函数来释放内存，否则会造成内存泄露
free(properties);
return propertiesArray;
}
现在，我们来测试一下，我们的方法是否正确获取到了呢？看下面的打印结果就明白了吧！
Person *p=[[Person alloc] init];
p.name=@"Lili";
size_t size=class_getInstanceSize(p.class);
NSLog(@"size=%ld",size);
for (NSString *propertyName in p.allProperties){
NSLog(@"%@",propertyName);
}
// 打印结果：
// 2015-10-23 17:28:38.098 PropertiesDemo[1120:361130] size=48
// 2015-10-23 17:28:38.098 PropertiesDemo[1120:361130] copiedString
// 2015-10-23 17:28:38.098 PropertiesDemo[1120:361130] name
// 2015-10-23 17:28:38.098 PropertiesDemo[1120:361130] unsafeName
// 2015-10-23 17:28:38.099 PropertiesDemo[1120:361130] array
Swift版
对于Swift版，使用C语言的指针就不容易了，因为Swift希望尽可能减少C语言的指针的直接使用，因此在Swift中已经提供了相应的结构体封装了C语言的指针。但是看起来好复杂，使用起来好麻烦。看看Swift版的获取类的属性名称如何做：
class Person: NSObject{
var name: String=""
var hasBMW=false
override init(){
super.init()
}
func allProperties()->[String]{
// 这个类型可以使用CUnsignedInt,对应Swift中的UInt32
var count: UInt32=0
let properties=class_copyPropertyList(Person.self,&count)
var propertyNames:[String]=[]
// Swift中类型是严格检查的，必须转换成同一类型
for var i=0; i<Int(count); ++i{
// UnsafeMutablePointer<objc_property_t>是
// 可变指针，因此properties就是类似数组一样，可以
// 通过下标获取
let property=properties[i]
let name=property_getName(property)
// 这里还得转换成字符串
let strName=String.fromCString(name);
propertyNames.append(strName!);
}
// 不要忘记释放内存，否则C语言的指针很容易成野指针的
free(properties)
return propertyNames;
}
}
关于Swift中如何C语言的指针问题，这里不细说，如果需要了解，请查阅相关文章。 测试一下是否获取正确：
let p=Person()
p.name="Lili"
// 打印结果：["name", "hasBMW"]，说明成功
p.allProperties()
获取对象的所有属性名和属性值
对于获取对象的所有属性名，在上面的-allProperties方法已经可以拿到了，但是并没有处理获取属性值，下面的方法就是可以获取属性名和属性值，将属性名作为key，属性值作为value。
Objective-C版
-(NSDictionary*)allPropertyNamesAndValues{
NSMutableDictionary *resultDict=[NSMutableDictionary dictionary];
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];
const char *name=property_getName(property);
// 得到属性名
NSString *propertyName=[NSString stringWithUTF8String:name];
// 获取属性值
id propertyValue=[self valueForKey:propertyName];
if (propertyValue && propertyValue!=nil){
[resultDict setObject: propertyValue forKey: propertyName];
}
}
// 记得释放
free(properties);
return resultDict;
}
测试一下：
// 此方法返回的只有属性值不为空的属性 NSDictionary *dict = p.allPropertyNamesAndValues; for (NSString *propertyName in dict.allKeys) { NSLog(@"propertyName: %@ propertyValue: %@", propertyName, dict[propertyName]); }
//看下打印结果，属性值为空的属性并没有打印出来，因此字典的key对应的value不能为nil：
propertyName: namepropertyValue: Lili
Swift版
func allPropertyNamesAndValues()->[String: AnyObject]{
var count: UInt32=0
let properties=class_copyPropertyList(Person.self,&count)
var resultDict:[String: AnyObject]=[:]
for vari=0; i<Int(count); ++i{
let property=properties[i]
// 取得属性名
let name=property_getName(property)
if let propertyName=String.fromCString(name){
// 取得属性值
if let propertyValue=self.valueForKey(propertyName){
resultDict[propertyName] = propertyValue
}
}
}
free(properties)
return resultDict
}
测试一下：
let dict=p.allPropertyNamesAndValues()
for (propertyName,propertyValue) in dict.enumerate(){
print("propertyName:\(propertyName), propertyValue: \(propertyValue)")
}
打印结果与上面的一样，由于array属性的值为nil，因此不会处理。
propertyName:0, propertyValue:("name",Lili)
获取对象的所有方法名
通过class_copyMethodList方法就可以获取所有的方法。
Objective-C版
-(void)allMethods{
unsigned int outCount=0;
Method *methods=class_copyMethodList([self class], &outCount);
for (int i=0; i<outCount; ++i){
Method method=methods[i];
// 获取方法名称，但是类型是一个SEL选择器类型
SEL methodSEL=method_getName(method);
// 需要获取C字符串
const char *name=sel_getName(methodSEL);
// 将方法名转换成OC字符串
NSString *methodName=[NSString stringWithUTF8String:name];
// 获取方法的参数列表
int arguments=method_getNumberOfArguments(method);
NSLog(@"方法名：%@, 参数个数：%d",methodName,arguments);
}
// 记得释放
free(methods);
}
测试一下：
[pall Methods];
调用打印结果如下，为什么参数个数看起来不匹配呢？比如-allProperties方法，其参数个数为0才对，但是打印结果为2。根据打印结果可知，无参数时，值就已经是2了。：
方法名：allProperties,参数个数：2
方法名：allPropertyNamesAndValues,参数个数：2
方法名：allMethods,参数个数：2
方法名：setArray:,参数个数：3
方法名：.cxx_destruct,参数个数：2
方法名：name,参数个数：2
方法名：array,参数个数：2
方法名：setName:,参数个数：3
Swift版
func allMethods(){
var count: UInt32=0
let methods=class_copyMethodList(Person.self,&count)
for var i=0; i<Int(count); ++i{
let method=methods[i]
let sel=method_getName(method)
let methodName=sel_getName(sel)
let argument=method_getNumberOfArguments(method)
print("name:\(methodName), arguemtns: \(argument)")
}
free(methods)
}
测试一下调用：
p.allMethods()
打印结果与上面的Objective-C版的一样。
获取对象的成员变量名称
要获取对象的成员变量，可以通过class_copyIvarList方法来获取，通过ivar_getName来获取成员变量的名称。对于属性，会自动生成一个成员变量。
Objective-C版
-(NSArray*)allMemberVariables{
unsigned int count=0;
Ivar *ivars=class_copyIvarList([self class],&count);
NSMutableArray *results=[[NSMutableArray alloc] init];
for (NSUInteger i=0; i<count; ++i){
Ivar variable=ivars[i];
const char *name=ivar_getName(variable);
NSString *varName=[NSString stringWithUTF8String:name];
[results addObject: varName];
}
free(ivars);
return results;
}
测试一下：
for (NSString *varName in p.allMemberVariables){
NSLog(@"%@",varName);
}
打印结果说明属性也会自动生成一个成员变量：
2015-10-2323:54:00.896 PropertiesDemo[46966:3856655] _variableString
2015-10-2323:54:00.897 PropertiesDemo[46966:3856655] _name
2015-10-2323:54:00.897 PropertiesDemo[46966:3856655] _array
Swift版
Swift的成员变量名与属性名是一样的，不会生成下划线的成员变量名，这一点与Oc是有区别的。
func allMemberVariables()->[String]{
var count:UInt32=0
let ivars=class_copyIvarList(Person.self,&count)
var result:[String]=[]
for var i=0;i<Int(count);++i{
let ivar=ivars[i]
let name=ivar_getName(ivar)
if let varName=String.fromCString(name){
result.append(varName)
}
}
free(ivars)
return result
}
测试一下：
let array=p.allMemberVariables()
for var Name in array{
print(varName)
}
打印结果，说明Swift的属性不会自动加下划线，属性名就是变量名：
name
array
运行时发消息
iOS中，可以在运行时发送消息，让接收消息者执行对应的动作。可以使用objc_msgSend方法，发送消息。
Objective-C版
Person *p=[[Person alloc] init];
p.name=@"Lili";
objc_msgSend (p, @selector(allMethods));
这样就相当于手动调用[p allMethods];。但是编译器会抱错，问题提示期望的参数为0，但是实际上有两个参数。解决办法是，关闭严格检查：
Swift版
很抱歉，似乎在Swift中已经没有这种写法了。如果有，请告诉我。
Category扩展“属性”
iOS的category是不能扩展存储属性的，但是我们可以通过运行时关联来扩展“属性”。
Objective-C版
假设扩展下面的“属性”：
// 由于扩展不能扩展属性，因此我们这里在实现文件中需要利用运行时实现。
typedef void (^HYBCallBack) ();
@property (nonatomic,copy) HYBCallBack callback;
在实现文件中，我们用一个静态变量作为key：
const void *s_HYBCallbackKey="s_HYBCallbackKey";
-(void)setCallback:(HYBCallBack)callback{
objc_setAssociatedObject (self, s_HYBCallbackKey,callback,OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
-(HYBCallBack)callback{
return objc_getAssociatedObject (self, s_HYBCallbackKey);
}
其实就是通过objc_getAssociatedObject取得关联的值，通过objc_setAssociatedObject设置关联。
Swift版
Swift版的要想扩展闭包，就比OC版的要复杂得多了。这里只是例子，写了一个简单的存储属性扩展。
let s_HYBFullnameKey="s_HYBFullnameKey"
extension Person{
var fullName: String?{
get{return objc_getAssociatedObject (self, s_HYBFullnameKey) as?String}
set{
objc_setAssociatedObject (self, s_HYBFullnameKey,newValue,OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC)
}
}
}
总结
在开发中，我们比较常用的是使用关联属性的方式来扩展我们的“属性”，以便在开发中简单代码。我们在开发中使用关联属性扩展所有响应事件、将代理转换成block版等。比如，我们可以将所有继承于UIControl的控件，都拥有block版的点击响应，那么我们就可以给UIControl扩展一个TouchUp、TouchDown、TouchOut的block等。
对于动态获取属性的名称、属性值使用较多的地方一般是在使用第三方库中，比如MJExtension等。这些三方库都是通过这种方式将Model转换成字典，或者将字典转换成Model。
大千世界，求同存异；相遇是缘，相识是份，相知便是“猿粪”(缘分)
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