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本文参考pingpong的iOS runtime 的使用场景--实战篇非常感谢该作者
1.背景知识
1.1 OC的方法调用流程
下面以实例对象调用方法[blackDog walk]为例描述方法调用的流程：
1、编译器会把`[blackDog walk]`转化为`objc_msgSend(blackDog，SEL)`，SEL为@selector(walk)。
2、Runtime会在blackDog对象所对应的Dog类的方法缓存列表里查找方法的SEL
3、如果没有找到，则在Dog类的方法分发表查找方法的SEL。（类由对象isa指针指向，方法分发表即methodList）
4、如果没有找到，则在其父类（设Dog类的父类为Animal类）的方法分发表里查找方法的SEL（父类由类的superClass指向）
5、如果没有找到，则沿继承体系继续下去，最终到达NSObject类。
6、如果在234的其中一步中找到，则定位了方法实现的入口，执行具体实现
7、如果最后还是没有找到，会面临两种情况：``(1) 如果是使用`［blackDog walk］`的方式调用方法````(2) 使用`［blackDog performSelector:@selector(walk)］`的方式调用方法
1.2 消息转发流程
1、动态方法解析
接收到未知消息时（假设blackDog的walk方法尚未实现），runtime会调用+resolveInstanceMethod:（实例方法）或者+resolveClassMethod:（类方法）
2、备用接收者
如果以上方法没有做处理，runtime会调用- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法。
如果该方法返回了一个非nil（也不能是self）的对象，而且该对象实现了这个方法，那么这个对象就成了消息的接收者，消息就被分发到该对象。
适用情况：通常在对象内部使用，让内部的另外一个对象处理消息，在外面看起来就像是该对象处理了消息。
比如：blackDog让女朋友whiteDog来接收这个消息
3、完整消息转发
在- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation方法中选择转发消息的对象，其中anInvocation对象封装了未知消息的所有细节，并保留调用结果发送到原始调用者。
比如：blackDog将消息完整转发給主人dogOwner来处理
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2.成员变量和属性
2.1 json->model
- 原理描述：用runtime提供的函数遍历Model自身所有属性，如果属性在json中有对应的值，则将其赋值。
- 核心方法：在NSObject的分类中添加方法
- (instancetype)initWithDict:(NSDictionary *)dict {
if (self = [self init]) {
//(1)获取类的属性及属性对应的类型
NSMutableArray * keys = [NSMutableArray array];
NSMutableArray * attributes = [NSMutableArray array];
/*
* 例子
* name = value3 attribute = T@"NSString",C,N,V_value3
* name = value4 attribute = T^i,N,V_value4
*/
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];
//通过property_getName函数获得属性的名字
NSString * propertyName = [NSString stringWithCString:property_getName(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
[keys addObject:propertyName];
//通过property_getAttributes函数可以获得属性的名字和@encode编码
NSString * propertyAttribute = [NSString stringWithCString:property_getAttributes(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
[attributes addObject:propertyAttribute];
}
//立即释放properties指向的内存
free(properties);
//(2)根据类型给属性赋值
for (NSString * key in keys) {
if ([dict valueForKey:key] == nil) continue;
[self setValue:[dict valueForKey:key] forKey:key];
}
}
return self;
}
2.2 一键序列化
- 原理描述：用runtime提供的函数遍历Model自身所有属性，并对属性进行encode和decode操作。
- 核心方法：在Model的基类中重写方法：
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
if (self = [super init]) {
unsigned int outCount;
Ivar * ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
Ivar ivar = ivars[i];
NSString * key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
[self setValue:[aDecoder decodeObjectForKey:key] forKey:key];
}
}
return self;
}
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
unsigned int outCount;
Ivar * ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
Ivar ivar = ivars[i];
NSString * key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
[aCoder encodeObject:[self valueForKey:key] forKey:key];
}
}
2.3 访问私有变量
我们知道，OC中没有真正意义上的私有变量和方法，要让成员变量私有，要放在m文件中声明，不对外暴露。如果我们知道这个成员变量的名称，可以通过runtime获取成员变量，再通过getIvar来获取它的值。方法：
Ivar ivar = class_getInstanceVariable([Model class], "_str1");
NSString * str1 = object_getIvar(model, ivar);
3. 关联对象
如何給NSArray添加一个属性（不能使用继承）
iOS runtime实战应用：关联对象
- 问题
OC的分类允许给分类添加属性，但不会自动生成getter、setter方法
所以常规的仅仅添加之后，调用的话会crash - runtime如何关联对象
//关联对象
void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)
//获取关联的对象
id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)
//移除关联的对象
void objc_removeAssociatedObjects(id object)
- 应用，如何关联：
- (void)setCustomTabbar:(UIView *)customTabbar {
//这里使用方法的指针地址作为唯一的key
objc_setAssociatedObject(self, @selector(customTabbar), customTabbar, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
- (UIView *)customTabbar {
return objc_getAssociatedObject(self, @selector(customTabbar));
}
4.Method Swizzling
- Method Swizzling原理
每个类都维护一个方法（Method）列表，Method则包含SEL和其对应IMP的信息，方法交换做的事情就是把SEL和IMP的对应关系断开，并和新的IMP生成对应关系
+ (void)load {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
Class selfClass = object_getClass([self class]);
SEL oriSEL = @selector(imageNamed:);
Method oriMethod = class_getInstanceMethod(selfClass, oriSEL);
SEL cusSEL = @selector(myImageNamed:);
Method cusMethod = class_getInstanceMethod(selfClass, cusSEL);
BOOL addSucc = class_addMethod(selfClass, oriSEL, method_getImplementation(cusMethod), method_getTypeEncoding(cusMethod));
if (addSucc) {
class_replaceMethod(selfClass, cusSEL, method_getImplementation(oriMethod), method_getTypeEncoding(oriMethod));
}else {
method_exchangeImplementations(oriMethod, cusMethod);
}
});
}
- 自己使用过例子：
使用场景,在iOS7中如果viewdidappear还没有完成，就立刻执行push或者pop操作会crash。 - 解决方案
就是利用method swizzing, 将系统的viewdidappear替换为自己重写的sofaViewDidAppear
@implementation UIViewController (APSafeTransition)
+ (void)load
{
Method m1;
Method m2;
m1 = class_getInstanceMethod(self, @selector(sofaViewDidAppear:));
m2 = class_getInstanceMethod(self, @selector(viewDidAppear:));
method_exchangeImplementations(m1, m2);
}
5.查看私有成员变量
// 查看私有成员变量
- (void)checkPrivityVariable {
unsigned int count;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([UITextField class], &count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 取出i位置的成员变量
Ivar ivar = ivars[i];
NSLog(@"%s %s", ivar_getName(ivar), ivar_getTypeEncoding(ivar));
}
free(ivars);
}
运行结果
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5.1 设置UITextField占位文字的颜色
// 设置TextField占位符文字颜色
- (void)setTextFieldPlaceholderTextColor {
UITextField *textF = [[UITextField alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 200, 25)];
textF.layer.borderWidth = 1;
textF.layer.borderColor = [UIColor blackColor].CGColor;
textF.center = CGPointMake(self.view.bounds.size.width * 0.5, 150);
textF.placeholder = @"请输入用户名";
[self.view addSubview:textF];
// 法一
// [textF setValue:[UIColor redColor] forKeyPath:@"_placeholderLabel.textColor"];
// 法二
// UILabel *placeholderLbe = [textF valueForKeyPath:@"_placeholderLabel"];
// placeholderLbe.textColor = [UIColor redColor];
// 法三
NSMutableDictionary *attrs = [NSMutableDictionary dictionary];
attrs[NSForegroundColorAttributeName] = [UIColor redColor];
textF.attributedPlaceholder = [[NSMutableAttributedString alloc] initWithString:@"请输入用户名" attributes:attrs];
}
运行结果
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6 字典转模型
// 建立NSObject的一个分类
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface NSObject (Json)
+ (instancetype)cs_objectWithJson:(NSDictionary *)json;
@end
#import "NSObject+Json.h"
#import <objc/runtime.h>
@implementation NSObject (Json)
+ (instancetype)cs_objectWithJson:(NSDictionary *)json {
id obj = [[self alloc] init];
unsigned int count;
Ivar *ivars = class_copyIvarList(self, &count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 取出位置的成员变量
Ivar ivar = ivars[i];
NSMutableString *name = [NSMutableString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
[name deleteCharactersInRange:NSMakeRange(0, 1)];
// 设值
id value = json[name];
if ([name isEqualToString:@"ID"]) {
value = json[@"id"];
}
[obj setValue:value forKey:name];
}
free(ivars);
return obj;
}
@end
字典转模型调用
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface CSPersion : NSObject
@property (assign, nonatomic) int ID;
@property (assign, nonatomic) int weight;
@property (assign, nonatomic) int age;
@property (copy, nonatomic) NSString *name;
@end
// 字典转模型
- (void)jsonToModel {
// 字典转模型
NSDictionary *json = @{
@"id" : @20,
@"age" : @20,
@"weight" : @60,
@"name" : @"Jack",
@"no" : @30
};
CSPersion *persion = [CSPersion cs_objectWithJson:json];
NSLog(@"id = %d, age = %d, weight = %d, name = %@",persion.ID,persion.age,persion.weight,persion.name);
}
运行结果
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7 替换方法实现
CSCar.h和CSCar.m文件如下
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface CSCar : NSObject
- (void)run;
- (void)test;
@end
#import "CSCar.h"
@implementation CSCar
- (void)run {
NSLog(@"%s", __func__);
}
- (void)test {
NSLog(@"%s", __func__);
}
@end
6.3.1 法一
// 该方法要写在@@implementation实现外面
void myRun() {
NSLog(@"---myRun---");
}
// 替换方法的实现
- (void)replaceMethod {
// 方法一
CSCar *car = [[CSCar alloc] init];
class_replaceMethod([CSCar class], @selector(run), (IMP)myRun, "V");
[car run];
}
运行结果
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6.3.2 法二
// 替换方法的实现
- (void)replaceMethod {
CSCar *car = [[CSCar alloc] init];
// 方法二
class_replaceMethod([CSCar class], @selector(run), imp_implementationWithBlock(^{
NSLog(@"123123");
}), "v");
[car run];
}
运行结果
image.png
6.3.3 法三
// 替换方法的实现
- (void)replaceMethod {
CSCar *car = [[CSCar alloc] init];
// 方法三
Method runMethod = class_getInstanceMethod([CSCar class], @selector(run));
Method testMethod = class_getInstanceMethod([CSCar class], @selector(test));
method_exchangeImplementations(runMethod, testMethod);
[car run];
}
运行结果
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7.让你快速上手一个项目
对于一个大项目而言，最烦恼的就是在众多界面难以找到对应的viewController,要改个东西都要花好长的时间去找对应的类。
特别是当你接手一个大项目的时候，对整体的业务逻辑不熟悉，整体的架构体系不熟悉，让你修复某个页面的BUG，估计你找这个页面所对应的viewController都要找好久。
思考
能否有一种方式可以快速让你上手一个大项目？快速找到某个页面所对应的viewController ?思路
在每一个页面出现的时候，都打印出哪个类即将出现，如下图所示
解决方案
- 方案1
整个项目中建立一个基类的viewController，然后将项目中所有的viewController都继承于基类的viewController，然后重写基类中的viewWillAppear方法。
- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
[super viewWillAppear:animated];
NSString *className = NSStringFromClass([self class]);
NSLog(@"%@ will appear", className);
}
- 方案2
#import "UIViewController+Swizzling.h"
#import @implementation UIViewController (Swizzling)
+ (void)load {
//我们只有在开发的时候才需要查看哪个viewController将出现
//所以在release模式下就没必要进行方法的交换
#ifdef DEBUG
//原本的viewWillAppear方法
Method viewWillAppear = class_getInstanceMethod(self, @selector(viewWillAppear:));
//需要替换成 能够输出日志的viewWillAppear
Method logViewWillAppear = class_getInstanceMethod(self, @selector(logViewWillAppear:));
//两方法进行交换
method_exchangeImplementations(viewWillAppear, logViewWillAppear);
#endif
}
- (void)logViewWillAppear:(BOOL)animated {
NSString *className = NSStringFromClass([self class]);
//在这里，你可以进行过滤操作，指定哪些viewController需要打印，哪些不需要打印
if ([className hasPrefix:@"UI"] == NO) {
NSLog(@"%@ will appear",className);
}
//下面方法的调用，其实是调用viewWillAppear
[self logViewWillAppear:animated];
}
@end
优缺点分析
方案1 适用于一个新项目，从零开始搭建的项目，建立一个基类controller,这种编程思想非常可取。但对于一个已经成型的项目，则方案一行不通，你总不能建议一个基类，让后将所有的controller继承的类都改成基类吧？这工程量太大，太麻烦。
方案2 不论是从零开始搭建的项目，还是已经成型的项目，方案2都适用。
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