Objective-C 動態特性應用指南

Objective-C具有相當多的動態特性，基本的，也是經常被提到和用到的有動態類型（Dynamic typing），動態綁定（Dynamic binding）和動態加載（Dynamic loading）。

這些動態特性都是在Cocoa程序開發時非常常用的語言特性，而在這之后，OC在底層也提供了相當豐富的運行時的特性，比如枚舉類屬性方法、獲取方 法實現等等。雖然在平常的Cocoa開發中這些較底層的運行特性基本用不著，但是在某些情況下如果你知道這些特性并合理加以運用的話，往往能事半功倍～

動態特性基礎

1、動態類型

即運行時再決定對象的類型。這類動態特性在日常應用中非常常見，簡單說就是id類型。id類型即通用的對象類，任何對象都可以被id指針所指，而在實際使用中，往往使用introspection來確定該對象的實際所屬類：

id obj = someInstance;   
if ([obj isKindOfClass:someClass])   
{ 
    someClass *classSpecifiedInstance = (someClass *)obj; 
    // Do Something to classSpecifiedInstance which now is an instance of someClass 
    //... 
}

-isMemberOfClass: 是 NSObject 的方法，用以確定某個 NSObject 對象是否是某個類的成員。與之相似的為 -isKindOfClass:，可以用以確定某個對象是否是某個類或其子類的成員。這兩個方法為典型的introspection方法。在確定對象為某 類成員后，可以安全地進行強制轉換，繼續之后的工作。

2、動態綁定

基于動態類型，在某個實例對象被確定后，其類型便被確定了。該對象對應的屬性和響應的消息也被完全確定，這就是動態綁定。在繼續之前，需要明確 Objective-C中消息的概念。由于OC的動態特性，在OC中其實很少提及“函數”的概念，傳統的函數一般在編譯時就已經把參數信息和函數實現打包 到編譯后的源碼中了，而在OC中最常使用的是消息機制。調用一個實例的方法，所做的是向該實例的指針發送消息，實例在收到消息后，從自身的實現中尋找響應 這條消息的方法。

動態綁定所做的，即是在實例所屬類確定后，將某些屬性和相應的方法綁定到實例上。這里所指的屬性和方法當然包括了原來沒有在類中實現的，而是在運行 時才需要的新加入的實現。在Cocoa層，我們一般向一個NSObject對象發送-respondsToSelector:或者 -instancesRespondToSelector:等來確定對象是否可以對某個SEL做出響應，而在OC消息轉發機制被觸發之前，對應的類 的+resolveClassMethod:和+resolveInstanceMethod:將會被調用，在此時有機會動態地向類或者實例添加新的方 法，也即類的實現是可以動態綁定的。一個例子：

void dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd)   
{ 
    // implementation .... 
} 

//該方法在OC消息轉發生效前被調用 
+ (BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL 
{  
    if (aSEL == @selector(resolveThisMethodDynamically)) { 
        //向[self class]中新加入返回為void的實現，SEL名字為aSEL，實現的具體內容為dynamicMethodIMP class_addMethod([self class], aSEL, (IMP) dynamicMethodIMP, “v@:”); 
        return YES; 
    } 
    return [super resolveInstanceMethod:aSel]; 
}

當然也可以在任意需要的地方調用class_addMethod或者method_setImplementation（前者添加實現，后者替換實現），來完成動態綁定的需求。

3、動態加載

根據需求加載所需要的資源，這點很容易理解，對于iOS開發來說，基本就是根據不同的機型做適配。最經典的例子就是在Retina設備上加載@2x 的圖片，而在老一些的普通屏設備上加載原圖。隨著Retina iPad的推出，和之后可能的Retina Mac的出現，這個特性相信會被越來越多地使用。

深入運行時特性

基本的動態特性在常規的Cocoa開發中非常常用，特別是動態類型和動態綁定。由于Cocoa程序大量地使用Protocol-Delegate的 設計模式，因此絕大部分的delegate指針類型必須是id，以滿足運行時delegate的動態替換（在Java里這個設計模式被叫做 Strategy？不是很懂Java，求糾正）。而Objective-C還有一些高級或者說更底層的運行時特性，在一般的Cocoa開發中較為少見，基 本被運用與編寫OC和其他語言的接口上。但是如果有所了解并使用得當的話，在Cocoa開發中往往可以輕易解決一些棘手問題。

這類運行時特性大多由/usr/lib/libobjc.A.dylib這個動態庫提供，里面包括了對于類、實例成員、 成員方法和消息發送的很多API，包括獲取類實例變量列表，替換類中的方法，為類成員添加變量，動態改變方法實現等，十分強大。完整的API列表和手冊可 以在這里找到。雖然文檔開頭表明是對于Mac OS X Objective-C 2.0適用，但是由于這些是OC的底層方法，因此對于iOS開發來說也是完全相同的。

一個簡單的例子，比如在開發Universal應用或者游戲時，如果使用IB構建了大量的自定義的UI，那么在由iPhone版轉向iPad版的過 程中所面臨的一個重要問題就是如何從不同的nib中加載界面。在iOS5之前，所有的UIViewController在使用默認的界面加載時(init 或者initWithNibName:bundle:)，都會走-loadNibNamed:owner:options:。而因為我們無法拿到 -loadNibNamed:owner:options的實現，因此對其重載是比較困難而且存在風險的。因此在做iPad版本的nib時，一個簡單的辦 法是將所有的nib的命名方式統一，然后使用自己實現的新的類似-loadNibNamed:owner:options的方法將原方法替換掉，同時保證 非iPad的設備還走原來的loadNibNamed:owner:options方法。使用OC運行時特性可以較簡單地完成這一任務。

代碼如下，在程序運行時調用+swizze，交換自己實現的loadPadNibNamed:owner:options和系統的 loadNibNamed:owner:options，之后所有的loadNibNamed:owner:options消息都將會發為 loadPadNibNamed:owner:options，由自己的代碼進行處理。

+(BOOL)swizze { 
    Method oldMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(loadNibNamed:owner:options:)); 
    if (!oldMethod) { 
        return NO; 
    } 
    Method newMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(loadPadNibNamed:owner:options:)); 
    if (!newMethod) { 
        return NO; 
    } 
    method_exchangeImplementations(oldMethod, newMethod); 
    return YES; 
}

loadPadNibNamed:owner:options的實現如下，注意在其中的 loadPadNibNamed:owner:options由于之前已經進行了交換，因此實際會發送為系統的 loadNibNamed:owner:options。以此完成了對不同資源的加載。

-(NSArray *)loadPadNibNamed:(NSString *)name owner:(id)owner options:(NSDictionary *)options { 
    NSString *newName = [name stringByReplacingOccurrencesOfString:@"@pad" withString:@""]; 
    newName = [newName stringByAppendingFormat:@"@pad"]; 
    //判斷是否存在 
    NSFileManager *fm = [NSFileManager defaultManager]; 
    NSString* filepath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:newName ofType:@”nib”]; 
    //這里調用的loadPadNibNamed:owner:options:實際為為交換后的方法，即loadNibNamed:owner:options: 
    if ([fm fileExistsAtPath:filepath]) { 
        return [self loadPadNibNamed:newName owner:owner options:options]; 
    } else { 
        return [self loadPadNibNamed:name owner:owner options:options];  
    } 
}

當然這只是一個簡單的例子，而且這個功能也可以通過別的方法來實現。比如添加UIViewController的類別來重載init，但是這樣的重 載會比 較危險，因為你UIViewController的實現你無法完全知道，因此可能會由于重載導致某些本來應有的init代碼沒有覆蓋，從而出現不可預測的 錯誤。當然在上面這個例子中重載VC的init的話沒有什么問題(因為對于VC，init的方法會被自動轉發為 loadNibNamed:owner:options，因此init方法并沒有做其他更復雜的事情，因此只要初始化VC時使用的都是init的話就沒有 問題)。但是并不能保證這樣的重載對于其他類也是可行的。因此對于實現未知的系統方法，使用上面的運行時交換方法會是一個不錯的選擇～

來自：王巍的博客