runtime

runtime 简介

传说中的 runtime, 从开始接触时就听说.但是很少真正用到.了解了 runtime, 就了解了 OC 的运行时机制.
对于 C 语言,函数调用是在编译时决定的.对于 OC 就不同了. OC 属于动态调用过程,在编译的时候不能真正决定调用哪个函数,只有在运行时,才根据方法名去找到相应的方法进行调用.所以在编译阶段,即使函数(方法)没有实现,只要声明过就不会报错.

消息机制

只要接触过 OC 的人,都会听过消息机制. OC中的叫法不同的函数(方法)调用,叫做发消息.这个消息怎么来的呢?这就是下面说的runtime消息机制.
下面用简单的例子看一下(PS: 先使用命令行).
先定义一个类.

// .h
@interface DZPerson : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString *name;
- (void)eat;
@end

// .m
#import "DZPerson.h"

@implementation DZPerson
- (void)eat {
    NSLog(@"%@吃东西", self.name);
}
@end

在. h 文件中公开了一个属性和一个方法.
在 main 函数里我们先来看一下简单的调用

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "DZPerson.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    DZPerson *p = [[DZPerson alloc] init];
    p.name = @"dz";
    // 这里的点语法相当于调用 set 方法
    //  [p setName:@"dz"];
    NSLog(@"%@", p.name);
    // 这里的点语法相当于调用 get 方法
   // NSLog(@"%@", [p name]);
    return 0;
}

对于 set 和 get 方法应该都不陌生吧. 好,那么就上正菜.就来看看调用方法是怎么回事.
由于现在苹果不建议改底层方法.所以,首先需要设置一下环境.
在 TARGETS -->BuildSettings 修改一个参数如下图所示,改成 No.然后就可以使用 Runtime 的一些方法了.


在使用时先导入头文件#import <objc/message.h>
至于如何发消息的呢?还有一点要说的,下边调用的都是 C 函数.比如我们调用一个 eat 方法.

// 在 OC 调用 eat 方法
// [p eat];
// 使用消息机制发一个消息,在 OC 的底层 会直接给我们转化为objc_msgSend函数
objc_msgSend( p, @selector(eat));

现在是一个对象在调用方法,那么一个类怎么发消息呢.那就牵扯到我们所说的类对象了.比如在给 DZPerson定义一个 方法+ (void)height:(NSInteger)cm;

 // 创建一个类对象
    Class pClass = [DZPerson class];
  // 给类对象发消息,方法后面是传入的参数
    objc_msgSend(pClass, @selector(height:), 180);

虽然知道这么写,但是有什么用呢?

给分类添加属性

我们知道,分类一般只能添加方法,不能添加属性.有时候为了在系统类的基础上不得不做些改变.那么就用 Runtime 进行改变.所说的添加属性其实本质上并不是生成成员变量,而是在分类中提供 set和 get 方法供外界进行调用.表面上和属性使用一致.

// .h
@interface NSObject (Test)
// @property在分类中,只生成get,set方法的声明,不会生成下划线成员变量,get,set方法的实现
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end

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

@implementation NSObject (Test)

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

- (void)setName:(NSString *)name {
  /*
  参数1:  给哪个对象添加关联值 
  参数2: 关联的 key, 通过 key 值进行获取
  参数3: 关联 value
  参数4: 关联的策略模式(相当于, assign, copy, strong...)
*/
    objc_setAssociatedObject(self, key, name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}

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

交换两个方法

// 给 Person 添加两个方法
// .h
- (void)firstMethod;
- (void)secondMethod;

// .m
- (void)firstMethod {
    NSLog(@"first");
}

- (void)secondMethod {
    NSLog(@"second");
}

当初始化的时候我们将两个方法交换一下

+ (void)initialize
{
    if (self == [DZPerson class]) {
        [self changeMethod];
    }
}

+ (void)changeMethod {
    Method m1 = class_getInstanceMethod(self, @selector(firstMethod));
    Method m2 = class_getInstanceMethod(self, @selector(secondMethod));
    method_exchangeImplementations(m1, m2);
}

这样子当我们在主函数中调用Person 的方法时

// .m
  DZPerson *p = [[DZPerson alloc] init];
// 调用 first 会打印second
[p firstMethod];

动态添加方法

// 定义函数
// 没有返回值,有两个默认参数(id SEL)void thirdMethod (id self, SEL _cmd, id par) {
    NSLog(@"%@ %@ %@", self, NSStringFromSelector(_cmd), par);
}

// 当对象调用没有实现的方法,会调用
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    if (sel == @selector(thirdMethod:)) {
       /*
        cls: 给哪个类添加
        SEL: 方法编号
        IMP: 方法实现,函数名
        types: 方法类型
        */
        class_addMethod(self, sel, (IMP)thirdMethod, "V@:@");
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

转模型(或修改系统控件)

对于某些控件来说,由于苹果封装的比较好,只是想改变一点功能,但是没有公开属性.这种情况可以使用 runtime配合KVC 进行修改.
这种写法我在UITextField中Placeholder的问题(附:常用属性和方法)介绍过, 那里是用的 swift 的语法.这里使用 OC

- (void)getIvars:(Class)class {
    unsigned int count = 0;
    Ivar *ivas = class_copyIvarList(class, &count);

    for (int i = 0; i< count; i++) {
        Ivar ivar = ivas[i];
        const char *name = ivar_getName(ivar);
        const char *type = ivar_getTypeEncoding(ivar);
        NSString *ivarName = [NSString stringWithCString:name encoding:NSUTF8StringEncoding];
        NSString *ivarType = [NSString stringWithCString:type encoding:NSUTF8StringEncoding];
        NSLog(@"%@--%@", ivarType, ivarName);
    }
}

- (void)getPropertyList:(Class)class {
    unsigned int count = 0;
    objc_property_t *pros = class_copyPropertyList(class, &count);
    
       for (int i = 0; i< count; i++) {
           objc_property_t pro = pros[i];
           const char *name = property_getName(pro);
           const char *type = property_getAttributes(pro);
           NSString *proName = [NSString stringWithCString:name encoding:NSUTF8StringEncoding];
           NSString *proType = [NSString stringWithCString:type encoding:NSUTF8StringEncoding];
           NSLog(@"%@--%@", proType, proName);
       }
}

这样子可以拿到系统的属性,包括一些. m 中私有的.当然借助于上面的方法我们也可以很好的进行字典转模型了.

+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict {
    // 创建对应类的对象
    id objc = [[self alloc] init];
    /*
     遍历模型所有成员属性
     ivar:成员属性
     class_copyIvarList:把成员属性列表复制一份
     Ivar *:指向Ivar指针,指向一个成员变量数组
     class:获取哪个类的成员属性列表
     count:成员属性总数
    */
    unsigned int count = 0;
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
    for (int i = 0 ; i < count; i++) {
        // 获取成员属性
        Ivar ivar = ivarList[i];
        // 获取成员名
       NSString *propertyName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
        // 成员属性类型
        NSString *propertyType = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];

        // 获取key,由于propertyName是带有下划线(_)的变量名
        NSString *key = [propertyName substringFromIndex:1];
        // 获取字典的value
        id value = dict[key];        
        if (value) {
            [objc setValue:value forKey:key];
        }
    }
    return objc;
}
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