Runtime系列三:Runtime在项目中使用场景

前言：

关于Runtime的资料网上一搜很多，但总是写的只言片语，不太全面。最近花了一个星期的时间重新学习Runtime,并整理了一个系列文章，并发表出来，同时也感谢开源贡献的开发者。这里共有三篇文章:

Runtime系列一:Runtime的前世今生

Runtime系列二:Runtime的原理

Runtime系列三:Runtime在项目中使用场景

一、方法交换Swizzling

使用场景：系统自带的方法功能不够，给系统自带的方法扩展一些功能，并且保持原有的功能。

方式一:继承系统的类，重写方法.

方式二:使用runtime,交换方法.

在Objective-C中调用一个方法，其实是向一个对象发送消息，而查找消息的唯一依据是selector的名字。所以，我们可以利用Objective-C的runtime机制，实现在运行时交换selector对应的方法实现以达到我们的目的。每个类都有一个方法列表，存放着selector的名字和方法实现的映射关系。IMP有点类似函数指针，指向具体的Method实现

我们先看看SEL与IMP之间的关系图：


交换图1


从上图可以看出来，每一个SEL与一个IMP一一对应，正常情况下通过SEL可以查找到对应消息的IMP实现。

但是，现在我们要做的就是把链接线解开，然后连到我们自定义的函数的IMP上。当然，交换了两个SEL的IMP，还是可以再次交换回来了。交换后变成这样的，如下图


交换图2

从图中可以看出，我们通过swizzling特性，将selectorC的方法实现IMPc与selectorN的方法实现IMPn交换了，当我们调用selectorC，也就是给对象发送selectorC消息时，所查找到的对应的方法实现就是IMPn而不是IMPc了。

#import"UIViewController+swizzling.h"

#import@implementationUIViewController(swizzling)//load方法会在类第一次加载的时候被调用//调用的时间比较靠前，适合在这个方法里做方法交换

+ (void)load{//方法交换应该被保证，在程序中只会执行一次staticdispatch_once_tonceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{

//获得viewController的生命周期方法的selector

SEL systemSel =@selector(viewWillAppear:);

//自己实现的将要被交换的方法的selector

SEL swizzSel =@selector(swiz_viewWillAppear:);

//两个方法的Method

Method   systemMethod = class_getInstanceMethod([selfclass], systemSel);     

  Method swizzMethod = class_getInstanceMethod([selfclass], swizzSel);

//首先动态添加方法，实现是被交换的方法，返回值表示添加成功还是失败BOOLisAdd = class_addMethod(self, systemSel, method_getImplementation(swizzMethod), method_getTypeEncoding(swizzMethod));

if(isAdd) {

//如果成功，说明类中不存在这个方法的实现//将被交换方法的实现替换到这个并不存在的实现class_replaceMethod(self,swizzSel,method_getImplementation(systemMethod), method_getTypeEncoding(systemMethod));        }

else{

//否则，交换两个方法的实现method_exchangeImplementations(systemMethod, swizzMethod);        }    });}

- (void)swiz_viewWillAppear:(BOOL)animated{/

/这时候调用自己，看起来像是死循环//但是其实自己的实现已经被替换了

[self  swiz_viewWillAppear:animated];

NSLog(@"swizzle");}

@end

在一个自己定义的viewController中重写viewWillAppear

- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated{

    [super viewWillAppear:animated];   

    NSLog(@"viewWillAppear");

}

二、设置关联值

使用场景：现在你准备用一个系统的类，但是系统的类并不能满足你的需求，你需要额外添加一个属性。给一个类声明属性，其实本质就是给这个类添加关联，并不是直接把这个值的内存空间添加到类存空间。分类只能添加方法

1.设置关联值

这种情况的一般解决办法就是继承。

但是，只增加一个属性，就去继承一个类，总是觉得太麻烦类。

这个时候，runtime的关联属性就发挥它的作用了。

1、添加关联对象

-(void)addAssociatedObject:(id)object{objc_setAssociatedObject(self,@selector(getAssociatedObject), object, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);}//获取关联对象-(id)getAssociatedObject{returnobjc_getAssociatedObject(self, _cmd);}

注意：这里面我们把getAssociatedObject方法的地址作为唯一的key，_cmd代表当前调用方法的地址。

参数说明：

object：与谁关联，通常是传self

key：唯一键，在获取值时通过该键获取，通常是使用static

const void *来声明

value：关联所设置的值

policy：内存管理策略，比如使用copy

voidobjc_setAssociatedObject(idobject,constvoid*key, idvalue, objc _AssociationPolicy policy)

2.获取关联值

参数说明：

object：与谁关联，通常是传self，在设置关联时所指定的与哪个对象关联的那个对象

key：唯一键，在设置关联时所指定的键

idobjc_getAssociatedObject(idobject,constvoid*key)

3.取消关联

voidobjc_removeAssociatedObjects(idobject)

关联策略

typedef OBJC_ENUM(uintptr_t, objc_AssociationPolicy){OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN =0,// 表示弱引用关联，通常是基本数据类型OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC =1,// 表示强引用关联对象，是线程安全的OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC =3,// 表示关联对象copy，是线程安全的OBJC_ASSOCIATION_RETAIN =01401,// 表示强引用关联对象，不是线程安全的OBJC_ASSOCIATION_COPY =01403// 表示关联对象copy，不是线程安全的};

@implementationViewController

- (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 = [[NSObjectalloc] init]; 

  objc.name =@"123";NSLog(@"%@",objc.name);}

@end

// 定义关联的key static const char*key ="name";

@implementationNSObject(Property)

- (NSString*)name{// 根据关联的key，获取关联的值。returnobjc_getAssociatedObject(self, key);}

- (void)setName:(NSString*)name{

// 第一个参数：给哪个对象添加关联/

/ 第二个参数：关联的key，通过这个key获取

// 第三个参数：关联的value

// 第四个参数:关联的策略objc_setAssociatedObject(self, key, name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);}

@end

三、动态添加方法

使用场景：如果一个类方法非常多，加载类到内存的时候也比较耗费资源，需要给每个方法生成映射表，可以使用动态给某个类，添加方法解决。

@implementationViewController

- (void)viewDidLoad { 

  [superviewDidLoad];// 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

@implementationPerson//

void(*)()// 默认方法都有两个隐式参数，

void eat(idself,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.// 刚好可以用来判断，未实现的方法是不是我们想要动态添加的方法

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{

if(sel ==@selector(eat)) {

// 动态添加eat方法// 第一个参数：给哪个类添加方法

// 第二个参数：添加方法的方法编号

// 第三个参数：添加方法的函数实现（函数地址）

// 第四个参数：函数的类型，(返回值+参数类型) v:void @:对象->self :表示SEL->_cmdclass_addMethod(self,@selector(eat), eat,"v@:");    }return[superresolveInstanceMethod:sel];}

@end


四、字典转模型

设计模型

模型属性，通常需要跟字典中的key一一对应

问题：一个一个的生成模型属性，很慢？

需求：能不能自动根据一个字典，生成对应的属性。

解决：提供一个分类，专门根据字典生成对应的属性字符串。

@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) {

// 类型经常变，抽出来

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 = [NSStringstringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) %@ *%@;",type,key];        }

else{           

str = [NSStringstringWithFormat:@"@property (nonatomic, assign) %@ %@;",type,key];        }

// 每生成属性字符串，就自动换行。

[strM appendFormat:@"\n%@\n",str];    }];

// 把拼接好的字符串打印出来，就好了。NSLog(@"%@",strM);}

@end

字典转模型的方式一：KVC

@implementation Status

+ (instancetype)statusWithDict:(NSDictionary *)dict{

 Status*status= [[self alloc] init]; 

  [status setValuesForKeysWithDictionary:dict];

return  status;

}

@end

KVC字典转模型弊端：必须保证，模型中的属性和字典中的key一一对应。

如果不一致，就会调用[ setValue:forUndefinedKey:]

报key找不到的错。

分析:模型中的属性和字典的key不一一对应，系统就会调用setValue:forUndefinedKey:报错。

解决:重写对象的setValue:forUndefinedKey:,把系统的方法覆盖，

就能继续使用KVC，字典转模型了。

-(void)setValue:(id)valueforUndefinedKey:(NSString*)key{}

字典转模型的方式二：Runtime

思路：利用运行时，遍历模型中所有属性，根据模型的属性名，去字典中查找key，取出对应的值，给模型的属性赋值。

步骤：提供一个NSObject分类，专门字典转模型，以后所有模型都可以通过这个分类转。

@implementation  ViewController

- (void)viewDidLoad {   

[superviewDidLoad];// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.//

解析Plist文件

NSString*filePath = [[NSBundlemainBundle]pathForResource:@"status.plist"ofType:nil];

NSDictionary*statusDict = [NSDictionary  dictionaryWithContentsOfFile:filePath];

// 获取字典数组NSArray*dictArr = statusDict[@"statuses"];

// 自动生成模型的属性字符串// 

  [NSObject resolveDict:dictArr[0][@"user"]];

_statuses = [NSMutableArray array];/

/ 遍历字典数组

for(NSDictionary*dictindict Arr)

{        Status *status = [Status modelWithDict:dict];     

  [_statuses addObject:status];   

}

// 测试数据NSLog(@"%@ %@",_statuses,[_statuses[0] user]);}

@end

@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 = [[selfalloc] init];

// 1.利用runtime给对象中的成员属性赋值

// class_copyIvarList:获取类中的所有成员属性

// Ivar：成员属性的意思

// 第一个参数：表示获取哪个类中的成员属性

// 第二个参数：表示这个类有多少成员属性，传入一个Int变量地址，会自动给这个变量赋值

// 返回值Ivar *：指的是一个ivar数组，会把所有成员属性放在一个数组中，通过返回的数组就能全部获取到。/* 类似下面这种写法

Ivar ivar;

Ivar ivar1;

Ivar ivar2;

// 定义一个ivar的数组a

Ivar a[] = {ivar,ivar1,ivar2};

// 用一个Ivar *指针指向数组第一个元素

Ivar *ivarList = a;

// 根据指针访问数组第一个元素

ivarList[0];

*/unsignedintcount;

// 获取类中的所有成员属性Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);

for(inti =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:[NSDictionaryclass]]) {

// 字典转模型// 获取模型的类对象，调用modelWithDict

// 模型的类名已知，就是成员属性的类型

// 获取成员属性类型

NSString*type = [NSString  stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];

// 生成的是这种@"@\"User\"" 类型 -》 @"User"  在OC字符串中 \" -> "，\是转义的意思，不占用字符// 裁剪类型字符串NSRangerange = [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:[NSArrayclass]]) {

// 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

id Self =self;

// 获取数组中字典对应的模型

NSString*type =  [id  Self 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

五、参考文章

http://www.jianshu.com/p/e071206103a4

http://www.jianshu.com/p/adf0d566c887

http://www.jianshu.com/p/927c8384855a

http://chun.tips/2014/11/05/objc-runtime-1/#more

http://blog.sunnyxx.com/2016/08/13/reunderstanding-runtime-0/

http://blog.csdn.net/wzzvictory/article/details/8624057

http://www.cocoachina.com/ios/20151208/14595.html

http://www.jianshu.com/p/46dd81402f63

六、后记

说实话，刚开始做开发是后，也一直听说runtime,但项目中用的少，直到最近项目不是太忙，才重新看看苹果的runtime机制，有一种蓦然回首，茅塞顿开的感觉，学会runtime,一是可以更好的帮助你理解OC的运行机制。还有一点就是可以装-B

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