浅谈iOS中runtime

一、runtime机制

runtime: 指一个程序在运行（或在被执行）的状态。也就是说，当你打开一个程序使它在电脑上运行的时候，那个程序就是处于运行时刻。在一些编程语言中，把某些可以重用的程序或者实例打包或者重建成为“运行库”。这些实例可以在他们运动的时候被连接或者被任何程序调用。

objective-C中runtime：是一套比较底层的纯C语言API，属于一个C语言库，包含了很多底层的C语言API。

• 在我们平时编写的OC代码在程序运行过程中都会转化成runtime的C语言代码执行，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，实际上一个类的本质上也是以一个对象，在runtime中用结构体表示。
  （见上一篇【类的本身也是一个对象—-isa指针详解】

• 相关的定义：

/// 描述类中的一个方法
typedef struct objc_method *Method;

/// 实例变量
typedef struct objc_ivar *Ivar;

/// 类别Category
typedef struct objc_category *Category;

/// 类中声明的属性
typedef struct objc_property *objc_property_t;

二、runtime的应用

1. 获取列表

有时候我们会需要获取当前类中每个属性的名字（比如字典转模型，字典的key和模型对象的属性名字不匹配）。
我们可以通过runtime的一些列方法获取类的一些信息（包括属性列表，方法列表，成员变量列表和遵循的协议列表）。

unsigned int count;
    //获取属性列表
    objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([self class], &count);
    for (unsigned int i=0; iconst char *propertyName = property_getName(propertyList[i]);
        NSLog(@"property---->%@", [NSString stringWithUTF8String:propertyName]);
    }

    //获取方法列表
    Method *methodList = class_copyMethodList([self class], &count);
    for (unsigned int i; iNSLog(@"method---->%@", NSStringFromSelector(method_getName(method)));
    }

    //获取成员变量列表
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList([self class], &count);
    for (unsigned int i; iconst char *ivarName = ivar_getName(myIvar);
        NSLog(@"Ivar---->%@", [NSString stringWithUTF8String:ivarName]);
    }

    //获取协议列表
    __unsafe_unretained Protocol **protocolList = class_copyProtocolList([self class], &count);
    for (unsigned int i; iconst char *protocolName = protocol_getName(myProtocal);
        NSLog(@"protocol---->%@", [NSString stringWithUTF8String:protocolName]);
    }

注：调用这些获取列表的方法别忘记导入头文件#import。

2.方法调用

主要依靠isa指针（（见上一篇【类的本身也是一个对象—-isa指针详解】）

• 如果用实例对象调用实例方法，会到实例的isa指针指向的对象（也就是类对象）操作。
• 如果调用的是类方法，就会到类对象的isa指针指向的对象（也就是元类对象）中操作。

1.首先，在相应操作的对象中的缓存方法列表中找调用的方法，如果找到，转向相应的实现并执行。
2.如果没找到，在相应操作的对象中的方法列表中找调用的方法，如果找到，转向相应实现执行。
3.如果没找到，去父类指针所指向的对象中执行1，2.
4.以此类推，如果一直到根类还没找到，转向拦截调用。
5.如果没有重写拦截调用的方法，程序报错。

3.拦截调用

拦截调用即在找不到调用的方法程序崩溃之前，可以通过重写以下几个方法来处理：

+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel;
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel;
//后两个方法需要转发到其他的类处理
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;

4.动态添加方法

增加函数：class_addMethod
四个参数的意思分别是：

1. Class cls 给哪个类添加方法，本例中是self
2. SEL name 添加的方法，本例中是重写的拦截调用传进来的selector。
3. IMP imp 方法的实现，C方法的方法实现可以直接获得。如果是OC方法，可以用+(IMP)instanceMethodForSelector:(SEL)aSelector;获得方法的实现。
4. “v@:*”方法的签名，代表有一个参数的方法。

5.关联对象 （添加属性）

///设置关联对象
objc_setAssociatedObject

四个参数的意思分别是：
1. id object 给谁设置关联对象
2. const void *key 关联对象唯一的key，获取时会用到
3. id value 关联对象
4. objc_AssociationPolicy 关联策略（属性修饰符枚举 ）

//获取关联对象
objc_getAssociatedObject

两个参数分别是：

1. id object 获取谁的关联对象
2. const void *key 根据这个唯一的key获取关联对象

6.方法交换

方法交换，即将两个方法的实现交换。例如，将A方法和B方法交换，调用A方法的时候，就会执行B方法中的代码，反之亦然。

交换两个方法的实现：method_exchangeImplementations.

替换类方法的定义：class_replaceMethod

设置一个方法的实现：method_setImplementation.