談Runtime機制和使用的整體化梳理

dahz6994 10年前發布 | 8K 次閱讀 Apple Swift開發

來自： http://www.jianshu.com/p/8916ad5662a2

相比“凌波微步”的swift，Object-C被譽為“如來神掌”。傳說Runtime就是支持這“如來神掌”說法的最好體現。聽起來總是這么的神秘高級，于是總能在各個論壇看到碎片資料，時間一長總記不住哪里是哪里，每次都要打開好幾個網頁。這種記不住象現顯然是知識體系還不完整重要體現。還是自己從Runtime的思想到動手代碼呈現上做出總結尚為上策。

學習流程圖

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一.基本概念

RunTime簡稱運行時,就是系統在運行的時候的一些機制，其中最主要的是消息機制。

對于C語言，函數的調用在編譯的時候會決定調用哪個函數（ C語言的函數調用請看這里）。編譯完成之后直接順序執行，無任何二義性。
OC的函數調用成為消息發送。屬于動態調用過程。在編譯的時候并不能決定真正調用哪個函數（事實證明，在編譯階段，OC可以調用任何函數，即使這個函數并未實現，只要申明過就不會報錯。而C語言在編譯階段就會報錯）。
只有在真正運行的時候才會根據函數的名稱找到對應的函數來調用。

</ol> </blockquote>

官網文檔還提供關于傳統和現代版本Runtime的說明

In the legacy runtime, if you change the layout of instance variables in a class, you must recompile classes that inherit from it.

In the modern runtime, if you change the layout of instance variables in a class, you do not have to recompile classes that inherit from it.
In addition, the modern runtime supports instance variable synthesis for declared properties (see Declared Properties in The Objective-C Programming Language).

</ol> </blockquote>

二.知曉OC的方法調用在Runtime中具體的實現

1.OC代碼調用一個方法

[self.loginBt login];

2.在編譯時RunTime會將上述代碼轉化成[發送消息]

objc_msgSend(self.loginB,@selector(login));

三.常見的作用

既然是“如來神掌”，簡直可以無法無天啦，當街攔下一個人問道“這是馬還是鹿啊？”，那人看是Runtime大人懼怕道“Runtime大人，您說是馬就是馬，是鹿就是鹿~”。Runtime大快“wow哈哈哈~，見你乖巧，我也不為難于你。你缺頭驢是吧？，本大人現在造一頭送于你，遷回家便是！喔~哈哈哈”。

呵呵，扯遠了，回到Runtime作用上。無所不能的事情就不一一介紹了，梳理下較為可能用的幾個地方：

1. 動態的添加對象的成員變量和方法
2. 動態交換兩個方法的實現
3. 實現分類也可以添加屬性
4. 實現NSCoding的自動歸檔和解檔
5. 實現字典轉模型的自動轉換

四.編寫代碼實現

1. 動態變量控制

1）Sense：

Teacher: What's your name?  
XiaoMing: My name is XiaoMing.  
Teacher: Pardon?  
XiaoMing: My name is __

在程序當中，假設XiaoMing的name原來的值為XiaoMing，后來被Runtime偷換了一個名字叫Minggo。那么，Runtime是如何做到的呢？

2）Step：

①動態獲取XiaoMing類中的所有屬性[當然包括私有]

Ivar *ivar = class_copyIvarList([self.xiaoMing class], &count);

②遍歷屬性找到對應name字段

const char *varName = ivar_getName(var);

③修改對應的字段值成Minggo

object_setIvar(self.xiaoMing, var, @"Minggo");

3）Show Code：

-(void)answer{
    unsigned int count = 0;
    Ivar ivar = class_copyIvarList([self.xiaoMing class], &count);
    for (int i = 0; i<count; i++) {
        Ivar var = ivar[i];
        const char varName = ivar_getName(var);
        NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:varName];

    if ([name isEqualToString:@"_englishName"]) {
        object_setIvar(self.xiaoMing, var, @"Minggo");
        break;
    }
}
NSLog(@"XiaoMing first answer is %@",self.xiaoMing.englishName);
self.nameTf.text = self.xiaoMing.englishName;

}</pre> 
2. 動態交換方法
 1）Sense：
 Teacher: What's your name?  
XiaoMing: My name is XiaoMing.  
Teacher: Pardon?  
XiaoMing: My name is __
 在程序當中，假設XiaoMing的第一次回答為firstSay，后來被Runtime交換了一個名字叫secondSay的方法，最終再調用firstSay的時候，其實是調用了secondSay的實現。那么，Runtime是如何做到的呢？
 2）Step：
 ①動態找到firstSay和secondSay方法 
 Method m1 = class_getInstanceMethod([self.xiaoMing class], @selector(firstSay));
Method m2 = class_getInstanceMethod([self.xiaoMing class], @selector(secondSay));
 ②交換兩個方法
 method_exchangeImplementations(m1, m2);
 3）Show Code：
 -(void)answer{

Method m1 = class_getInstanceMethod([self.xiaoMing class], @selector(firstSay));
Method m2 = class_getInstanceMethod([self.xiaoMing class], @selector(secondSay));

method_exchangeImplementations(m1, m2);
NSString *secondName = [self.xiaoMing firstSay];

self.nameTf.text = secondName;
NSLog(@"XiaoMing:My name is %@",secondName);

}</pre> 
3. 動態添加方法
 1）Sense：
 Teacher: Where is LiLei from?
XiaoMing: I don't know.
Teacher: Guess?.
LiHua: He is from __
 在程序當中，假設XiaoMing的中沒有guess這個方法，后來被Runtime添加一個名字叫guess的方法，最終再調用guess方法做出相應。那么，Runtime是如何做到的呢？ 
 2）Step：
 ①動態給XiaoMing類中添加guess方法： 
 class_addMethod([self.xiaoMing class], @selector(guess), (IMP)guessAnswer, "v@:");
 這里參數地方說明一下：

(IMP)guessAnswer 意思是guessAnswer的地址指針;

"v@:" 意思是，v代表無返回值void，如果是i則代表int；@代表 id sel; : 代表 SEL _cmd;

“v@:@@” 意思是，兩個參數的沒有返回值。 
 ②調用guess方法響應事件： 
 [self.xiaoMing performSelector:@selector(guess)];
 ③編寫guessAnswer的實現： 
 void guessAnswer(id self,SEL _cmd){
    NSLog(@"He is from GuangTong");   
}
 這個有兩個地方留意一下：

1.void的前面沒有+、-號，因為只是C的代碼。

2.必須有兩個指定參數(id self,SEL _cmd) 
 3）Show Code：
 -(void)answer{
    class_addMethod([self.xiaoMing class], @selector(guess), (IMP)guessAnswer, "v@:");
    if ([self.xiaoMing respondsToSelector:@selector(guess)]) {

    [self.xiaoMing performSelector:@selector(guess)];

} else{
    NSLog(@"Sorry,I don't know");
}
self.cityTf.text = @"GuangTong";

}
void guessAnswer(id self,SEL _cmd){

NSLog(@"He is from GuangTong");


}</pre> 
4. 動態為Category擴展加屬性
 這一點上有兩點要表達一下：第一，XCode運行你在Category的.h文件申明@Property，編譯通過，但運行時如果沒有Runtime處理，進行賦值取值，就馬上報錯。第二，這一點是iOS面試當中經常面到的問題：如何給擴展添加屬性？。
 1）Sense：
 Teacher: What's your Chinese name?
XiaoMing: I have no one.
LiHua: You should have one.
LiHua: Your Chinese name is __
 在程序當中，假設XiaoMing的中沒有chineseName這個屬性，后來被Runtime添加一個名字叫chineseName的屬性。那么，Runtime是如何做到的呢？
 2）Step：
 ①申明chineseName屬性
 #import "XiaoMing.h"
@interface XiaoMing (MutipleName)
@property(nonatomic,copy) NSString *chineseName;
@end</pre> 
②動態添加屬性和實現方法
 #import "XiaoMing+MutipleName.h"
import <objc/runtime.h>
@implementation XiaoMing (MutipleName)
char cName;
-(void)setChineseName:(NSString *) chineseName{
       objc_setAssociatedObject(self, &cName, chineseName, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
-(NSString *)chineseName{
    return objc_getAssociatedObject(self, &cName);
}
@end</pre> 
③使用chineseName屬性 
 -(void)answer{
    NSLog(@"My Chinese name is %@",self.xiaoMing.chineseName);
    self.chineseNameTf.text = self.xiaoMing.chineseName;
}
 3）Show Code：
 上邊就是最要的Code了。以下更精彩。
 五.效果圖更直觀
  
   

 
 </div>
 六.源碼下載地址更詳細
 https://github.com/minggo620/iOSRuntimeLearn.git

                    
                    
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