类的本质
数据结构: Class类型的结构体。
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE; // 父类
const char *name OBJC2_UNAVAILABLE; // 类名
long version OBJC2_UNAVAILABLE; // 类的版本信息，默认为0
long info OBJC2_UNAVAILABLE; // 类信息，供运行期使用的一些位标识
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE; // 类的实例变量大小
struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE; // 类的成员变量链表
struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法定义的链表
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法缓存
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE; // 协议链表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
数据类型:
isa和super_class ：不同的类中可以有相同的方法（同一个类的方法不能同名，哪怕参数类型不同，后面解释...），所以要先确定是那个类。isa和super_class是找到实现函数的关键映射，决定找到存放在哪个类的方法实现。（isa用于自省确定所属类，super_class确定继承关系）。
实例对象的isa指针指向类，类的isa指针指向其元类（metaClass）。对象就是一个含isa指针的结构体。类存储实例对象的方法列表，元类存储类的方法列表，元类也是类对象。
这是id类型的结构（类似于C里面的void *）：
struct objc_object {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
typedef struct objc_object *id;
当创建实例对象时，分配的内存包含一个objc_object数据结构，然后是类到父类直到根类NSObject的实例变量的数据。NSObject类的alloc和allocWithZone:方法使用函数class_createInstance来创建objc_object数据结构。
向一个Objective-C对象发送消息时，运行时库会根据实例对象的isa指针找到这个实例对象所属的类。Runtime库会在类的方法列表由super_class指针找到父类的方法列表直至根类NSObject中去寻找与消息对应的selector指向的方法。找到后即运行这个方法。
Class isa and superclass relationship.png
上图是关于isa和super_class指针的图解：
1、isa：实例对象->类->元类->（不经过父元类）直接到根元类（NSObject的元类），根元类的isa指向自己；
2、 superclass：类->父类->...->根类NSObject，元类->父元类->...->根元类->根类,NSObject的superclass指向nil。
操作函数：
类对象以class_为前缀，实例对象以object_为前缀
get: 类名，父类，元类；实例变量，成员变量；属性；实例方法，类方法，方法实现；
// 获取类的类名
const char * class_getName ( Class cls );
// 获取类的父类
Class class_getSuperclass ( Class cls );
// 获取实例大小
size_t class_getInstanceSize ( Class cls );
// 获取类中指定名称实例成员变量的信息
Ivar class_getInstanceVariable ( Class cls, const char *name );
// 获取类成员变量的信息
Ivar class_getClassVariable ( Class cls, const char *name );
// 获取指定的属性
objc_property_t class_getProperty ( Class cls, const char *name );
// 获取实例方法
Method class_getInstanceMethod ( Class cls, SEL name );
// 获取类方法
Method class_getClassMethod ( Class cls, SEL name );
// 获取方法的具体实现
IMP class_getMethodImplementation ( Class cls, SEL name );
IMP class_getMethodImplementation_stret ( Class cls, SEL name );
copy: 成员变量列表；属性列表；方法列表；协议列表；
// 获取整个成员变量列表
Ivar * class_copyIvarList ( Class cls, unsigned int *outCount );
// 获取属性列表
objc_property_t * class_copyPropertyList ( Class cls, unsigned int *outCount );
// 获取所有方法的列表
Method * class_copyMethodList ( Class cls, unsigned int *outCount );
// 获取类实现的协议列表
Protocol * class_copyProtocolList ( Class cls, unsigned int *outCount );
add: 成员变量；属性；方法；协议；(添加成员变量只能在运行时创建的类，且不能为元类)
// 添加成员变量
BOOL class_addIvar ( Class cls, const char *name, size_t size, uint8_t alignment, const char *types );
// 添加属性
BOOL class_addProperty ( Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes, unsigned int attributeCount );
// 添加方法
BOOL class_addMethod ( Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types );
// 添加协议
BOOL class_addProtocol ( Class cls, Protocol *protocol );
replace：属性；方法；
// 替换类的属性
void class_replaceProperty ( Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes, unsigned int attributeCount );
// 替代方法的实现
IMP class_replaceMethod ( Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types );
respond:响应方法判断（内省）
// 类实例是否响应指定的selector
BOOL class_respondsToSelector ( Class cls, SEL sel );
isMetaClass:元类判断（内省）
// 判断给定的Class是否是一个元类
BOOL class_isMetaClass ( Class cls );
conform：遵循协议判断（内省）
// 返回类是否实现指定的协议
BOOL class_conformsToProtocol ( Class cls, Protocol *protocol );
get: 实例变量；成员变量；类名；类；元类；关联对象
// 获取对象实例变量
Ivar object_getInstanceVariable ( id obj, const char *name, void **outValue );
// 获取对象中实例变量的值
id object_getIvar ( id obj, Ivar ivar );
// 获取对象的类名
const char * object_getClassName ( id obj );
// 获取对象的类
Class object_getClass ( id obj );
Class objc_getClass ( const char *name );
// 返回指定类的元类
Class objc_getMetaClass ( const char *name );
//获取关联对象
id objc_getAssociatedObject(self, &myKey);
copy:对象；类；类列表；协议列表；
// 获取指定对象的一份拷贝
id object_copy ( id obj, size_t size );
// 创建并返回一个指向所有已注册类的指针列表
Class * objc_copyClassList ( unsigned int *outCount );
set: 实例变量；类；类列表；协议；关联对象；
// 设置类实例的实例变量的值
Ivar object_setInstanceVariable ( id obj, const char *name, void *value );
// 设置对象中实例变量的值
void object_setIvar ( id obj, Ivar ivar, id value );
//设置关联对象
void objc_setAssociatedObject(self, &myKey, anObject, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);
dispose: 对象；
// 释放指定对象占用的内存
id object_dispose ( id obj );
动态创建/销毁类：
// 创建一个新类和元类
Class objc_allocateClassPair ( Class superclass, const char *name, size_t extraBytes );
// 销毁一个类及其相关联的类
void objc_disposeClassPair ( Class cls );
// 在应用中注册由objc_allocateClassPair创建的类
void objc_registerClassPair ( Class cls );
动态创建/销毁对象：
// 创建类实例
id class_createInstance ( Class cls, size_t extraBytes );
// 在指定位置创建类实例
id objc_constructInstance ( Class cls, void *bytes );
// 销毁类实例
void * objc_destructInstance ( id obj );
实例变量、属性相关：
实例变量和属性也是类对象的关键配置。
属性变量的意义就是方便让其他对象访问实例变量，另外可以拓展实例变量的作用范围。当然，你可以设置只读或者可写等，设置方法也可自定义。
数据类型：
Ivar；
typedef struct objc_ivar *Ivar;
struct objc_ivar {
char *ivar_name OBJC2_UNAVAILABLE; // 变量名
char *ivar_type OBJC2_UNAVAILABLE; // 变量类型
int ivar_offset OBJC2_UNAVAILABLE; // 基地址偏移字节
#ifdef __LP64__
int space OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
}
objc_property_t(取名可能是因为当时Objective-C1.0还没属性)；
typedef struct objc_property *objc_property_t;
objc_property_attribute_t（属性的特性有：返回值、是否为atomic、getter/setter名字、是否为dynamic、背后使用的ivar名字、是否为弱引用等）；
typedef struct {
const char *name; // 特性名
const char *value; // 特性值
} objc_property_attribute_t;
操作函数:
get：
// 获取成员变量名
const char * ivar_getName ( Ivar v );
// 获取成员变量类型编码
const char * ivar_getTypeEncoding ( Ivar v );
// 获取成员变量的偏移量
ptrdiff_t ivar_getOffset ( Ivar v );
// 获取属性名
const char * property_getName ( objc_property_t property );
// 获取属性特性描述字符串
const char * property_getAttributes ( objc_property_t property );
// 获取属性中指定的特性
char * property_copyAttributeValue ( objc_property_t property, const char *attributeName );
// 获取属性的特性列表
objc_property_attribute_t * property_copyAttributeList ( objc_property_t property, unsigned int *outCount );