Runtime小记

一、runtime简介

RunTime简称运行时。OC就是运行时机制,也就是在运行时候的一些机制,其中最主要的是消息机制。

对于C语言,函数的调用在编译的时候会决定调用哪个函数。

对于OC的函数,属于动态调用过程,在编译的时候并不能决定真正调用哪个函数,只有在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,只要声明过就不会报错。

在编译阶段,C语言调用未实现的函数就会报错。

二、runtime作用

1.发送消息

方法调用的本质,就是让对象发送消息。

objc_msgSend,只有对象才能发送消息,因此以objc开头.

使用消息机制前提,必须导入#import

消息机制简单使用

// 创建person对象

Person *p = [[Person alloc] init];

// 调用对象方法

[p eat];

// 本质:让对象发送消息

objc_msgSend(p, @selector(eat));

// 调用类方法的方式:两种

// 第一种通过类名调用

[Person eat];

// 第二种通过类对象调用

[[Person class] eat];

// 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(eat));

消息机制原理:对象根据方法编号SEL去映射表查找对应的方法实现

2.交换方法

开发使用场景: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,并且保持原有的功能。

方式一:继承系统的类,重写方法.

方式二:使用runtime,交换方法.

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

[super viewDidLoad];

// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

// 需求:给imageNamed方法提供功能,每次加载图片就判断下图片是否加载成功。

// 步骤一:先搞个分类,定义一个能加载图片并且能打印的方法+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name;

// 步骤二:交换imageNamed和imageWithName的实现,就能调用imageWithName,间接调用imageWithName的实现。

UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"123"];

}

@end

@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

交换原理:

交换之前:

交换之后:

3.动态添加方法

开发使用场景:如果一个类方法非常多,加载类到内存的时候也比较耗费资源,需要给每个方法生成映射表,可以使用动态给某个类,添加方法解决。

经典面试题:有没有使用performSelector,其实主要想问你有没有动态添加过方法。

简单使用

@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.

// 刚好可以用来判断,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(eat)) {

// 动态添加eat方法

// 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(eat), eat, "v@:");

}

return [super resolveInstanceMethod:sel];

}

@end

4.给分类添加属性

原理:给一个类声明属性,其实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。

@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 = @"小码哥";

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

{

// 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_RETAIN_NONATOMIC);

}

@end

5.字典转模型

设计模型:字典转模型的第一步

模型属性,通常需要跟字典中的key一一对应

问题:一个一个的生成模型属性,很慢?

需求:能不能自动根据一个字典,生成对应的属性。

解决:提供一个分类,专门根据字典生成对应的属性字符串。

@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) {

// 类型经常变,抽出来

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:@"\n%@\n",str];

}];

// 把拼接好的字符串打印出来,就好了。

NSLog(@"%@",strM);

}

@end

字典转模型的方式一:KVC

@implementation Status

+ (instancetype)statusWithDict:(NSDictionary *)dict

{

Status *status = [[self alloc] init];

[status setValuesForKeysWithDictionary:dict];

return status;

}

@end

KVC字典转模型弊端:必须保证,模型中的属性和字典中的key一一对应。

如果不一致,就会调用[ setValue:forUndefinedKey:]报key找不到的错。

分析:模型中的属性和字典的key不一一对应,系统就会调用setValue:forUndefinedKey:报错。

解决:重写对象的setValue:forUndefinedKey:,把系统的方法覆盖, 就能继续使用KVC,字典转模型了。

- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key

{

}

字典转模型的方式二:Runtime

思路:利用运行时,遍历模型中所有属性,根据模型的属性名,去字典中查找key,取出对应的值,给模型的属性赋值。

步骤:提供一个NSObject分类,专门字典转模型,以后所有模型都可以通过这个分类转。

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

[super viewDidLoad];

// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

// 解析Plist文件

NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"status.plist" ofType:nil];

NSDictionary *statusDict = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:filePath];

// 获取字典数组

NSArray *dictArr = statusDict[@"statuses"];

// 自动生成模型的属性字符串

//    [NSObject resolveDict:dictArr[0][@"user"]];

_statuses = [NSMutableArray array];

// 遍历字典数组

for (NSDictionary *dict in dictArr) {

Status *status = [Status modelWithDict:dict];

[_statuses addObject:status];

}

// 测试数据

NSLog(@"%@ %@",_statuses,[_statuses[0] user]);

}

@end

@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

// class_copyIvarList:获取类中的所有成员属性

// Ivar:成员属性的意思

// 第一个参数:表示获取哪个类中的成员属性

// 第二个参数:表示这个类有多少成员属性,传入一个Int变量地址,会自动给这个变量赋值

// 返回值Ivar *:指的是一个ivar数组,会把所有成员属性放在一个数组中,通过返回的数组就能全部获取到。

/* 类似下面这种写法

Ivar ivar;

Ivar ivar1;

Ivar ivar2;

// 定义一个ivar的数组a

Ivar a[] = {ivar,ivar1,ivar2};

// 用一个Ivar *指针指向数组第一个元素

Ivar *ivarList = a;

// 根据指针访问数组第一个元素

ivarList[0];

*/

unsigned int count;

// 获取类中的所有成员属性

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]]) {

// 字典转模型

// 获取模型的类对象,调用modelWithDict

// 模型的类名已知,就是成员属性的类型

// 获取成员属性类型

NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];

// 生成的是这种@"@\"User\"" 类型 -》 @"User"  在OC字符串中 \" -> ",\是转义的意思,不占用字符

// 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

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