前言
之前在看一些第三方源码的时候，时不时的能碰到一些关于运行时相关的代码。于是乎，就阅读了一些关于运行时的文章，感觉写的都不错，写此篇文章为了记录一下，同时也重新学习一遍。
Runtime简介
- Runtime简称运行时，OC就是运行时机制。
- C语言中函数的调用在编译的时候就会决定调用哪个函数。
- 对于OC来说，属于动态调用过程，在编译的时候并不能决定调用哪个函数，只有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，只要申明就不会报错。
- 在编译阶段，C语言调用未实现的函数就会报错。
Runtime的作用
发送消息
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方法调用的本质就是向对象发送消息。
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objc_msgSend,只有对象才能发送消息，因此以objc开头。注意：在oc中，不论是实例对象还是Class，都是id类型的对象 -
让我们来看看方法调用转化成运行时的代码，看看调用方法的真面目吧。
-
新建一个命令行工程
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然后在main方法里面写上
int main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { NSObject *obj = [[NSObject alloc] init]; } return 0; } -
用终端跳转到工程所在的根目录，然后命令行运行
clang -rewrite-objc main.m -
然后ls查看一下当前目录可以看到有一个
main.cpp文件，我们用open main.cpp打开该文件，可以看到一大串代码，我们可以直接翻到底部，可以看到这样的代码：int main(int argc, const char * argv[]) { /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; NSObject *obj = ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init")); } return 0; } -
删除掉一些强制转换，将上面的代码简化后：
int main(int argc, const char * argv[]) { /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; NSObject *obj = objc_msgSend(objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init")); } return 0; }
-
总结：到这里，我们可以看到调用方法的本质就是发送消息了，并且可以看到我们写的
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
> 上面这条语句发送了两次消息，第一次发送了`alloc`消息，第二次发送了`init`消息。
### 给分类添加属性
相信大家都知道分类是不可以添加属性的，不过我们可以通过运行时，给分类动态的添加属性。
**原理：**给一个分类声明属性，其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。
#### 实践
- 我们给`NSObject`添加一个分类，然后声明一个`name`属性。
```objc
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface NSObject (Extension)
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end
```
- 我们创建一个`NSObject`对象，然后给`name`属性赋值，并且打印`name`的值。
我们可以看到编译成功，但是运行的时候就会华丽丽的崩溃，这就是所谓的不能给分类添加属性的原因了。不过我们可以通过运行时实现。
- 接下来我们在.m文件重写`name`属性的`setter`以及`getter`方法。
```objc
#import "NSObject+Extension.h"
#import <objc/runtime.h>
static const char *key = "name";
@implementation NSObject (Extension)
-(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_COPY_NONATOMIC);
}
@end
```
- 运行程序，编译成功，运行也成功。
### 动态添加方法
* **开发使用场景:** 如果一个类方法非常多，加载该类到内存的时候比较耗费资源，需要给每个方法生成映射表，可以使用运行时给该类动态添加方法来解决。(**ps:我感觉这个在开发中不常用**)
#### 实践
- 创建一个继承`NSObject`的`Student`类，声明一个`study`方法。
```objc
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Student : NSObject
-(void)study;
@end
```
- 创建一个`Student`对象，调用`study`方法。
```objc
Student *s = [[Student alloc] init];
[s performSelector:@selector(study)];
```
此时会出现一个经典的报错：
```objc
-[Student study]: unrecognized selector sent to instance 0x7fd719cbb2f0
```
> **错误原因:调用一个未实现的实例方法**
- 我们在`Student`类.m文件动态添加study方法的实现。
```objc
#import "Student.h"
#import <objc/runtime.h>
@implementation Student
// void(*)()
// 默认方法都有两个隐式参数，
void studyStudent(id self, SEL sel){
NSLog(@"%@--%@",self,NSStringFromSelector(sel));
}
// 当一个对象调用未实现的方法，会调用该方法处理，并且会把对应的方法列表传进来，我们可以在这个方法里判断，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(study)) {
// 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(study), studyStudent, "v@:");
// 注意：此处需要马上结束此方法(否则，如果存在继承关系的话，会调用到父类去)
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
@end
```
### 交换方法实现
* 交换方法实现，也就是所谓的`Method Swizzling`。
* **场景一：**如果你整个项目都做完了，然后产品经理告诉你想统计每一个页面停留的时长。
* **场景二：**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，并且保持原有功能。
#### 实践
**场景一：**统计整个项目每一个页面停留时长。(**解决方法也不是唯一的**)
- 方式一：找到所有的控制器，然后写上：
```objc
-(void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
[super viewWillAppear:animated];
[MobClick beginLogPageView:NSStringFromClass([self class])];
}
-(void)viewWillDisappear:(BOOL)animated {
[super viewWillDisappear:animated];
[MobClick endLogPageView:NSStringFromClass([self class])];
}
```
然后我们一个项目可能有几十个甚至上百个页面需要统计，我们总不可能每个页面都这样写吧。于是乎，就有了**方式二**。
- 方式二：所有的界面都继承于一个基类，然后在基类中写上
```objc
-(void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
[super viewWillAppear:animated];
[MobClick beginLogPageView:NSStringFromClass([self class])];
}
-(void)viewWillDisappear:(BOOL)animated {
[super viewWillDisappear:animated];
[MobClick endLogPageView:NSStringFromClass([self class])];
}
```
可是一开始写项目的时候，并没有使用到继承，所以又papapa地就整个项目的控制器都继承于一个基类，重复地将每一个控制器的继承都该成了我们创建的基类。但是，这样解决真的好么，有可能我们有些界面是继承自`UITableViewController`的，`UICollectionViewController`，等等。那么你就可能会对这些控制器再单独的写上面的代码了。
好不容易将整个项目改过来了，然后某天，公司来了一位新人，你告诉他所有的类都要继承自你写的那个基类，新手总是会不经意地犯错误(**也有可能是人家还没有习惯**)，有些类忘记继承了，后期排查起来费力费时。那么有没有更好地解决方式呢？**方式三**就可以处理这种问题。
- 方式三：使用`Method Swizzling`实现，给`UIViewController`写一个分类。
```objc
#import "UIViewController+Help.h"
#import <objc/runtime.h>
@implementation UIViewController (Help)
+(void)load {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
Class class = [self class];
methodSwizzling(class, @selector(viewWillAppear:), @selector(scott_viewWillAppear:));
methodSwizzling(class, @selector(viewWillDisappear:), @selector(scott_viewWillDisappear:));
});
}
void methodSwizzling(Class class, SEL originSelector, SEL swizzSelector){
Method originMethod = class_getInstanceMethod(class, originSelector);
Method swizzMethod = class_getInstanceMethod(class, swizzSelector);
BOOL isAddMethod = class_addMethod(class, originSelector, method_getImplementation(swizzMethod), method_getTypeEncoding(swizzMethod));
if (isAddMethod) {
class_replaceMethod(class, swizzSelector, method_getImplementation(originMethod), method_getTypeEncoding(originMethod));
}else{
method_exchangeImplementations(originMethod, swizzMethod);
}
}
-(void)scott_viewWillAppear:(BOOL)animated {
[self scott_viewWillAppear:animated];
NSLog(@"调用自定义viewWillAppear");
}
-(void)scott_viewWillDisappear:(BOOL)animated {
[self scott_viewWillDisappear:animated];
NSLog(@"调用自定义viewWillDissappear");
}
@end
```
### 字典转模型
这个单独开一篇给大家讲讲吧。
## 结束语
希望通过本文能让大家学习到一些关于Runtime的知识，如果有什么疑问，欢迎大家一起讨论。