iOS runtime知识梳理

一、runtime简介

RunTime简称运行时。OC就是运行时机制，也就是在运行时候的一些机制，其中最主要的是消息机制。

对于C语言，函数的调用在编译的时候会决定调用哪个函数。

对于OC的函数，属于动态调用过程，在编译的时候并不能决定真正调用哪个函数，只有在真正运行的时候才会根据函数的名称找到对应的函数来调用。

事实证明：

• 在编译阶段，OC可以调用任何函数，即使这个函数并未实现，只要声明过就不会报错。
• 在编译阶段，C语言调用未实现的函数就会报错。

二、runtime作用

1.发送消息

▪ 方法调用的本质，就是让对象发送消息。

▪ objc_msgSend,只有对象才能发送消息，因此以objc开头.

▪ 使用消息机制前提，必须导入#import <objc/message.h>

▪ 消息机制简单使用

▪ clang -rewrite-objc main.m 查看最终生成代码

 // 创建person对象
 Person *p = [[Person alloc] init];
 // 调用对象方法
 [p eat];
 // 本质：让对象发送消息
 objc_msgSend(p, @selector(eat));
 // 调用类方法的方式：两种
 // 第一种通过类名调用
 [Person eat];
 // 第二种通过类对象调用
 [[Person class] eat];
 // 用类名调用类方法，底层会自动把类名转换成类对象调用
 // 本质：让类对象发送消息
 objc_msgSend([Person class], @selector(eat));

▪ 消息机制原理:对象根据方法编号SEL去映射表查找对应的方法实现

2.交换方法

▪ 开发使用场景: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.

@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
 [super viewDidLoad];
 // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
 // 需求：给imageNamed方法提供功能，每次加载图片就判断下图片是否加载成功。
 // 步骤一：先搞个分类，定义一个能加载图片并且能打印的方法+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name;
 // 步骤二：交换imageNamed和imageWithName的实现，就能调用imageWithName，间接调用imageWithName的实现。
 UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"123"];
}
@end
@implementation UIImage (Image)
// 加载分类到内存的时候调用
+ (void)load
{
 // 交换方法
 // 获取imageWithName方法地址
 Method imageWithName = class_getClassMethod(self, @selector(imageWithName:));
 // 获取imageWithName方法地址
 Method imageName = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));
 // 交换方法地址，相当于交换实现方式
 method_exchangeImplementations(imageWithName, imageName);
}
// 不能在分类中重写系统方法imageNamed，因为会把系统的功能给覆盖掉，而且分类中不能调用super.
// 既能加载图片又能打印
+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name
{
 // 这里调用imageWithName，相当于调用imageName
 UIImage *image = [self imageWithName:name];
 if (image == nil) {
 NSLog(@"加载空的图片");
 }
 return image;
}
@end

▪ 交换原理：

交换之前：

交换之后：

3.动态添加方法

▪ 开发使用场景：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。

▪ 经典面试题：有没有使用performSelector，其实主要想问你有没有动态添加过方法。

▪ 简单使用

@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
 [super viewDidLoad];
 // 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
@implementation Person
// void(*)()
// 默认方法都有两个隐式参数，
void eat(id self,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->_cmd
 class_addMethod(self, @selector(eat), eat, "v@:");
 }
 return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
@end

4.给分类添加属性

原理：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。

@implementation ViewController
- (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 = [[NSObject alloc] init];
 objc.name = @"小码哥";
 NSLog(@"%@",objc.name);
}
@end
// 定义关联的key
static const char *key = "name";
@implementation NSObject (Property)

- (NSString *)name
{
 // 根据关联的key，获取关联的值。
 return objc_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

5.字典转模型

设计模型：字典转模型的第一步

• 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 = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) %@ *%@;",type,key];
 }else{
  str = [NSString stringWithFormat:@"@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[<Status 0x7fa74b545d60> 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)value forUndefinedKey:(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 {
 [super viewDidLoad];
 // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
 // 解析Plist文件
 NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] 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 *dict in dictArr) {
 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 = [[self alloc] 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];
 */
 unsigned int count;
 // 获取类中的所有成员属性
 Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
 for (int i = 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:[NSDictionary class]]) {
  // 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
  NSRange range = [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:[NSArray class]]) {
  // 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 idSelf = self;
  // 获取数组中字典对应的模型
  NSString *type = [idSelf 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

以上就是本文的全部内容，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，同时也希望多多支持呐喊教程！

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