一、引言
Objective-C总是尽可能把事情从编译时期和链接时期，推迟到运行时期（Runtime）来动态执行。这就意味着Objective-C不仅需要编译器，还需要一套runtime system来执行编译后的代码。
二、与Runtime交互
苹果提供了三种方式与Runtime进行交互：
1、Objective-C源码（隐式交互）
在大多数情况下，只需要写好并编译Objective-C源码，runtime system就会自动在幕后默默为我们工作。
2、NSObject中的方法
3、直接调用Runtime函数
三、消息机制
引言中为什么说是动态执行呢？这需要深入理解Objective-C的消息（Messaging）机制。
[receiver message]，表示给接收者发送一条消息。
clang -rewrite-objc demo.m
利用clang重写它，得到如下C代码：
((void (*)(id, SEL, NSString *, NSInteger))(void *)objc_msgSend)((id)receiver, sel_registerName("message:arg2:"), (NSString *)arg1, (NSInteger)arg2);
可以看到，这个表达式会被编译器转成函数调用：
1）objc_msgSend(receiver, selector)
如果消息中包含参数：
2）objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...)
在编译时期，只确定要向receiver发送message（即知道selector及相关参数），但是receiver如何响应这条message，就要看运行时期动态绑定到的selector对应的方法实现了。
1、动态绑定
在理解动态绑定之前，先要来看看底层一些重要结构体。
// id类型其实是对象结构体指针 typedef struct objc_object *id;
// 对象结构体
struct objc_object {
Class isa; // 指向对象的类。通过isa指针，对象可以访问它的类
};
// Class类型其实是类结构体指针 typedef struct objc_class *Class;
// 类结构体
struct objc_class {
Class isa; // 指向类的元类，Objective-C中，类也是一个对象
Class super_class; // 指向父类
const char *name; // 类名
struct objc_method_list **methodLists; // 方法链表，表项是struct objc_method *
struct objc_cache *cache; // 缓存调用过的方法，加速方法查找
struct objc_protocol_list *protocols; // 协议列表
};
typedef struct objc_selector *SEL;
// 方法结构体
struct objc_method {
SEL method_name; // selector其实就是方法实现的唯一标识
char *method_types; // 入参类型和返回值类型
IMP method_imp; // 方法实现
};
// IMP（implementation），其实就是一个函数指针，指向方法实现的地址 typedef id (*IMP)(id, SEL, ...);
当一条消息发送给一个对象时，objc_msgSend函数会通过对象的isa指针去对象的类结构体的方法列表里查找IMP；如果找不到，就顺着类的super_class去父类的方法列表里查找，以此类推，直到NSObject类，还找不到就会返回_objc_msgForward（默认IMP），由此进入消息转发流程。一旦找到，objc_msgSend函数就把receiver结构体、selector以及方法参数列表传给方法的具体实现。为了加快查找速度，runtime会缓存调用过的方法。示意图如下：
2、使用隐含参数
3、获取方法地址
规避动态绑定的唯一套路是拿到方法的地址，然后当成函数那样调用。但是这种做法的适用场景很少，除非一个方法在短时间内被大量调用，为了减少消息发送的开销才这么干。
4、动态方法解析
@dynamic propertyName;
instrumentObjcMessageSends(YES);
5、消息转发
当查找不到selector时，runtime会给receiver对象发送一条forwardInvocation消息，即进入消息转发流程。forwardInvocation消息的参数是一个NSInvocation对象，该对象封装了动态绑定时的原始消息及其参数。我们可以实现forwardInvocation方法来响应原始消息。forwardInvocation，顾名思义，即“转发调用”，通常用于转发原始消息给其他对象。示意图如下：
resolveInstanceMethod：Dynamically provides an implementation for a given selector for an instance method.
forwardingTargetForSelector：Returns the object to which unrecognized messages should first be directed.
methodSignatureForSelector：Returns an NSMethodSignature object that contains a description of the method identified by a given selector.
doesNotRecognizeSelector：Handles messages the receiver doesn’t recognize.
unrecognized selector sent to instance xxxxxx
向nil对象发消息
objc_msgSendSuper
obj_msgSend的实现是用汇编写的
声明的属性
当编译器遇到属性声明，
四、Method Swizzling（方法搅拌）
Method Swizzling，利用category来实现在运行时动态改变selector对应的IMP。这有什么用呢？拦截、解耦。
#import <objc/runtime.h>
@implementation UIViewController (Tracking)
+ (void)load {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
Class class = [self class];
SEL originalSelector = @selector(viewWillAppear:);
SEL swizzledSelector = @selector(xxx_viewWillAppear:);
Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSelector);
Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, swizzledSelector);
// When swizzling a class method, use the following:
// Class class = object_getClass((id)self);
// ...
// Method originalMethod = class_getClassMethod(class, originalSelector);
// Method swizzledMethod = class_getClassMethod(class, swizzledSelector);
BOOL didAddMethod =
class_addMethod(class,
originalSelector,
method_getImplementation(swizzledMethod),
method_getTypeEncoding(swizzledMethod));
if (didAddMethod) {
class_replaceMethod(class,
swizzledSelector,
method_getImplementation(originalMethod),
method_getTypeEncoding(originalMethod));
} else {
method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
}
});
}
#pragma mark - Method Swizzling
- (void)xxx_viewWillAppear:(BOOL)animated {
[self xxx_viewWillAppear:animated];
NSLog(@"viewWillAppear: %@", self);
}
@end
// 参考链接：http://limboy.me/tech/2018/03/04/ios-lightweight-hotfix.html?hmsr=toutiao.io&utm_medium=toutiao.io&utm_source=toutiao.io
参考链接：
1）Runtime官方文档： https://developer.apple.com/library/content/documentation/Cocoa/Conceptual/ObjCRuntimeGuide/Introduction/Introduction.html
2）NSObject官方文档：https://developer.apple.com/documentation/objectivec/nsobject?language=objc