Objective-C中的runtime的原理和用法

一.runtime介绍

　　runtime翻译就是运行时,我们称为运行时机制.在OC中最重要的体现就是消息发送机制.

　　1)在C语言中,程序在编译过程中就决定调用哪个函数.

　　2)在OC中,编译的时候不会决定调用哪个函数,只要声明了这个函数即可.只有在真正运行的时候,才会去决定调用哪个函数.

二.runtime用法,总结了下大概有以下几种用法.

1>发送消息

　　1)OC调用方法本质就是发送消息,要用消息机制,需要导入<objc/message.h>才可以使用.

　　2)objc_msgSend,是只有对象才能发送消息,只能以objc开头.

    // 创建person对象
    Person *p = [[Person alloc] init];

    // 调用对象方法
    [p read];

    // 本质：让对象发送消息
    objc_msgSend(p, @selector(read));

    // 调用类方法的方式：两种
    // 第一种通过类名调用
    [Person read];
    // 第二种通过类对象调用
    [[Person class] read];

    // 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(read));

下面我画了个消息机制的原理图

2>交换方法

　　个人觉得有点类似于分类或者是类扩展,但是也有区别,它可以保证在系统原有的方法基础上加一些其他方法

@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

交换方法的原理图片如下

3>动态添加方法(performSelector)

如果一个类有很多方法,加载到内存中生成方法列表需要消耗很多内存,使用动态添加方法可以节省内存.

@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.

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{

    if (sel == @selector(eat)) {
        // 动态添加eat方法

        class_addMethod(self, @selector(eat), eat, "v@:");

    }

    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
@end

4>动态添加属性

原理就是给一个类声明属性,就是给一个类添加关联,而不是把属性的内存添加到这个类的内存.

@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 = @"cjh";
    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
{
      objc_setAssociatedObject(self,key,name,OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);      
}

@end

5>字典转模型

MJExtension框架我们应该不陌生,里面字典转模型就是利用了runtime来实现的.

　　1)首先,模型设计上,属性我们通常是根据字典来设计的,但是每次都一个一个来写的话很麻烦,我们可以设计一个分类,根据字典生成一个对应的字符串,就是我们想要的模型设计属性.

 @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) {

       
         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:@"
%@
",str];

    }];

    // 把拼接好的字符串打印出来，就好了。
    NSLog(@"%@",strM);

}
@end

2)利用runtime赋值,注意一下的区别.

 KVC: 遍历字典中所有key,去模型中查找

runtime: 遍历模型中所有属性,去字典中查找对应value,然后在赋值

@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

    unsigned int count;

    // 获取类中的所有成员属性(使用copy,不影响内部的ivar)
    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]]) {

            // 获取成员属性类型
           NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
          
            // 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

其中有很多通过吧C语言的东西转换成OC的东西,如果有些地方有疑惑,可以一起探讨探讨.

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　奈文摩尔    2016.5.27