Runtime 常用示例

什么是Rumtime

我们写的代码在程序运行过程中都会被转化成runtime的C代码执行，
例如[target doSomething];会被转化成objc_msgSend(target, @selector(doSomething));。
OC中一切都被设计成了对象，我们都知道一个类被初始化成一个实例，这个实例是一个对象。实际上一个类本质上也是一个对象，在runtime中用结构体表示。

Runtime的一切都围绕两个中心：类的动态配置和消息传递。

Rumtime 常用场景

1、运行时修改内存中的数据

2、动态的在内存中创建一个类

3、给类增加一个属性

4、给类增加一个协议实现

5、给类增加一个方法实现IMP

6、遍历一个类的所有成员变量、属性和方法等

具体应用

拦截系统自带的方法调用（Method Swizzling黑魔法）

将某些OC代码转化为Runtime代码，探究底层。如block的实现原理

实现给分类增加属性

实现NSCoding的自动归档和接档

实现字典的模型和自动转换

JSPatch替换已有的OC方法实行等

具体实现

首先，在需要调用Runtime相关方法和参数的地方添加头文件

/这里用新建Person类进行举列分析/

Person.h


@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString *name;

@property (nonatomic, assign) NSInteger age;

@property(nonatomic ,assign) NSInteger weidht;

- (void) func1;

- (void) func2;

@end

Person.m


#import "Person.h

#import

@implementation Person

@dynamic weidht;//避免自动生成getter/setter方法

- (instancetype) init{

self = [super init];

if (self) {

self.name = @"zhansan";

self.age = 33;

}

return self;

}

- (void) func1{

NSLog(@"执行func1");

}

- (void) func2{

NSLog(@"执行func2");

}

//输出person对象的方法

- (NSString *)description{

return [NSString stringWithFormat:@"name=%@,age=%ld",self.name,(long)self.age];

}

@end

1.获取person类的所有变量

- (void)getAllVariable{

unsigned int count = 0;

//获取类的一个包含所有变量的列表，IVar是runtime声明的一个宏，是实例变量的意思.

Ivar *allVariables = class_copyIvarList([Person class], &count);

for(int i = 0; i < count; i++)

{

//遍历每一个变量，包括名称和类型（此处没有星号"*"）

Ivar ivar = allVariables[i];

const char *Variablename = ivar_getName(ivar); //获取成员变量名称

const char *VariableType = ivar_getTypeEncoding(ivar); //获取成员变量类型

NSLog(@"(Name: %s) ----- (Type:%s)",Variablename,VariableType);

}

}

2.获取person类的所有方法

SEL：数据类型，表示方法选择器，可以理解为对方法的一种包装。在每个方法都有一个与之对应的SEL类型的数据，根据一个SEL数据“@selector(方法名)”就可以找到对应的方法地址，进而调用方法。因此可以通过：获取 Method结构体->得到SEL选择器名称->得到对应的方法名，这样的方式，便于认识OC中关于方法的定义。


//获取方法列表，所有在.m文件显式实现的方法都会被找到，包括setter+getter方法；

Method *allMethods = class_copyMethodList([Person class], &count);

for(int i = 0; i < count; i++)

{

//Method，为runtime声明的一个宏，表示对一个方法的描述

Method md = allMethods[i];

//获取SEL：SEL类型,即获取方法选择器@selector()

SEL sel = method_getName(md);

//得到sel的方法名：以字符串格式获取sel的name，也即@selector()中的方法名称

const char *methodname = sel_getName(sel); NSLog(@"(Method:%s)",methodname);

}

}

3.改变person类的私有变量name的值

//3.改变person的name的变量属性


NSLog(@"改变前的person：%@",per.name);

unsigned int count = 0;

Ivar *allList = class_copyIvarList([Person class], &count);

Ivar ivv = allList[0]; //从第一个例子getAllVariable中输出的控制台信息，我们可以看到name为第一个实例属性。

object_setIvar(per, ivv, @"Mike"); //name属性Tom被强制改为Mike。

NSLog(@"改变之后的person：%@",per.name);

}

4.为person的category类增加一个新属性

如何在不改动某个类的前提下，添加一个新的属性呢？
答：可以利用runtime为分类添加新属性。
在iOS中，category，也就是分类，是不可以为本类添加新的属性的，但是在runtime中我们可以使用对象关联，为person类进行分类的新属性创建：

使用场景：假设imageCategory是UIImage类的分类，在实际开发中，我们使用UIImage下载图片或者操作过程需要增加一个URL保存一段地址，以备后期使用。这时可以尝试在分类中动态添加新属性MyURL进行存储。

首先新建一个类继承Person 命名PersonCategory

在出现的新类“person+PersonCategory.h”中，添加“height”：

#import "Person+PersonCategory.h"

const char *str = "mykey";//做为key，字符常量 必须是C语言字符串

@implementation Person (PersonCategory)

- (void)setHeight:(float)height{

/*

第一个参数是需要添加属性的对象；

第二个参数是属性的key;

第三个参数是属性的值,类型必须为id，所以此处height先转为NSNumber类型；

第四个参数是使用策略，是一个枚举值，类似@property属性创建时设置的关键字，可从命名看出各枚举的意义；

objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy);

*/

NSNumber  *num = [NSNumber numberWithFloat:height];

objc_setAssociatedObject(self, str, num, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);

}

//提取属性值

- (float)height{

NSNumber *number =  objc_getAssociatedObject(self, str);

return [number floatValue];

}

@end

接下来，我们可以在ViewController.m中对person的一个对象进行height的访问了，

- (void)addVariable

{

per.height = 12; //给新属性赋值

NSLog(@"%f",[per height]);  //输出新属性的值

}

5.为person类添加一个新方法

为person类添加一个新方法


/* 动态添加方法：

第一个参数表示Class cls 类型；

第二个参数表示待调用的方法名称；

第三个参数(IMP)myAddingFunction，IMP一个函数指针，这里表示指定具体实现方法myAddingFunction；

第四个参数表方法的参数，0代表没有参数；

*/

class_addMethod([per class], @selector(NewMethod), (IMP)myAddingFunction, 0);

//调用方法 【如果使用[per NewMethod]调用方法，在ARC下会报“no visible @interface"错误】

if ([self respondsToSelector:@selector(NewMethod)]) {

[self performSelector:@selector(NewMethod)];

}else{

NSLog(@"添加方法错误");

}

}

//具体的实现（方法的内部都默认包含两个参数Class类和SEL方法，被称为隐式参数。）

int myAddingFunction(id self, SEL _cmd){

NSLog(@"已新增方法:NewMethod");

return 1;

}

6.交换person类的二个方法功能

交换方法的使用场景：项目中的某个功能，在项目中需要多次被引用，当项目的需求发生改变时，要使用另一种功能代替这个功能，且要求不改变旧的项目(也就是不改变原来方法实现的前提下)。那么，我们可以在分类中，再写一个新的方法(符合新的需求的方法)，然后交换两个方法的实现。这样，在不改变项目的代码，而只是增加了新的代码的情况下，就完成了项目的改进，很好地体现了该项目的封装性与利用率。注：交换两个方法的实现一般写在类的load方法里面，因为load方法会在程序运行前加载一次。

//6.交互person类的2个方法功能


Method method1 = class_getInstanceMethod([Person class], @selector(func1));

Method method2 = class_getInstanceMethod([Person class], @selector(func2));

//执行交互方法

method_exchangeImplementations(method1, method2);

[per func1]; //输出交换后的效果，需要对比的可以尝试下交换前运行func1；

}