runtime（简称运行时），是一套 纯C(C和汇编写的) 的API。而 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。
OC的函数调用成为消息发送，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。
我们写 OC 代码，它在运行的时候也是转换成了 runtime 方式运行的。任何方法调用本质：就是发送一个消息（用 runtime发送消息，OC 底层实现通过 runtime 实现）。
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。
每一个 OC 的方法，底层必然有一个与之对应的 runtime 方法。
首先举个例子
OC Person *p = [Person alloc]; [p eat];
底层调用 runtime
Person *p = objc_msgSend([Person class], @selector(alloc));
p = objc_msgSend(p, @selector(init));
objc_msgSend(p, @selector(eat));无参数
objc_msgSend(p, @selector(eat1:),@"20");有参数
消息机制方法调用流：
1.OC 在向一个对象发送消息时，runtime 库会根据对象的 isa指针找到该对象对应的类或其父类中查找方法。。
2.注册方法编号（这里用方法编号的好处，可以快速查找）。
3.根据方法编号去查找对应方法。
4.找到只是最终函数实现地址，根据地址去方法区调用对应函数。
一、动态交换实现
需求：加载一张图片直接用[UIImage imageNamed:@"image"];是无法知道到底有没有加载成功。给系统的imageNamed添加额外功能（是否加载图片成功）。
方法 -> 交换 imageNamed 和 ln_imageNamed 的实现，就能调用 imageNamed，间接调用 ln_imageNamed 的实现
首先建个UIImage分类
/**
load方法: 把类加载进内存的时候调用,只会调用一次
方法应先交换，再去调用
*/
+ (void)load {
// 1.获取 imageNamed方法地址
// class_getClassMethod（获取某个类的方法）
Method imageNamedMethod = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));
// 2.获取 ln_imageNamed方法地址
Method ln_imageNamedMethod = class_getClassMethod(self, @selector(ln_imageNamed:));
// 3.交换方法地址，相当于交换实现方式;「method_exchangeImplementations 交换两个方法的实现」
method_exchangeImplementations(imageNamedMethod, ln_imageNamedMethod);
}/** 看清楚下面是不会有死循环的 调用 imageNamed => ln_imageNamed 调用 ln_imageNamed => imageNamed */
+ (UIImage *)ln_imageNamed:(NSString *)name {
UIImage *image = [UIImage ln_imageNamed:name];
if (image) {
NSLog(@"runtime添加额外功能--加载成功");
} else {
NSLog(@"runtime添加额外功能--加载失败");
}
return image;
}
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
所以第二步，我们要 自己实现一个带有扩展功能的方法.
总结：我们所做的就是在方法调用流程第三步的时候，交换两个方法地址指向。而且我们改变指向要在系统的imageNamed:方法调用前，所以将代码写在了分类的load方法里。最后当运行的时候系统的方法就会去找我们的方法的实现。
二、runtime 给分类动态添加属性
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。
应用场景：给系统的类添加属性的时候,可以使用runtime动态添加属性方法。
注解：系统 NSObject 添加一个分类，我们知道在分类中是不能够添加成员属性的，虽然我们用了@property，但是仅仅会自动生成get和set方法的声明，并没有带下划线的属性和方法实现生成。但是我们可以通过runtime就可以做到给它方法的实现。
需求：给系统 NSObject 类动态添加属性 name 字符串。
- (void)setName:(NSString *)name {
// objc_setAssociatedObject（将某个值跟某个对象关联起来，将某个值存储到某个对象中）
// object:给哪个对象添加属性
// key:属性名称
// value:属性值
// policy:保存策略
objc_setAssociatedObject(self, @"name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
- (NSString *)name {
return objc_getAssociatedObject(self, @"name");
}
// 调用
NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
objc.name = @"123";
NSLog(@"runtime动态添加属性name==%@",objc.name);
总结：其实，给属性赋值的本质，就是让属性与一个对象产生关联，所以要给NSObject的分类的name属性赋值就是让name和NSObject产生关联，而runtime可以做到这一点。
三、runtime 字典转模型
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（从提醒：字典中取值，不一定要全部取出来）。
考虑情况：
1.当字典的key和模型的属性匹配不上。
2.模型中嵌套模型（模型属性是另外一个模型对象）。
3.数组中装着模型（模型的属性是一个数组，数组中是一个个模型对象）。
注解：根据上面的三种特殊情况，先是字典的key和模型的属性不对应的情况。不对应有两种，一种是字典的键值大于模型属性数量，这时候我们不需要任何处理，因为runtime是先遍历模型所有属性，再去字典中根据属性名找对应值进行赋值，多余的键值对也当然不会去看了；另外一种是模型属性数量大于字典的键值对，这时候由于属性没有对应值会被赋值为nil，就会导致crash，我们只需加一个判断即可。考虑三种情况下面一一注解；
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实现字典转模型。
MJExtension 字典转模型实现
底层也是对 runtime 的封装，才可以把一个模型中所有属性遍历出来。（你之所以看不懂，是 MJ 封装了很多层而已^_^.）。
①.Runtime 字典转模型
+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict
{
// 1.创建对应的对象
id objc = [[self alloc] init];
// 2.利用runtime给对象中的属性赋值
/**
class_copyIvarList: 获取类中的所有成员变量
Ivar：成员变量
第一个参数：表示获取哪个类中的成员变量
第二个参数：表示这个类有多少成员变量，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。
count: 成员变量个数
*/
unsigned int count = 0;
// 获取类中的所有成员变量
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
// 遍历所有成员变量
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 根据角标，从数组取出对应的成员变量
Ivar ivar = ivarList[i];
// 获取成员变量名字
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
// 处理成员变量名->字典中的key(去掉 _ ,从第一个角标开始截取)
NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
// 根据成员属性名去字典中查找对应的value
id value = dict[key];
// 【如果模型属性数量大于字典键值对数理，模型属性会被赋值为nil】
// 而报错 (could not set nil as the value for the key age.)
if (value) {
// 给模型中属性赋值
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
②.runtime 字典转模型-->模型中嵌套模型「模型属性是另外一个模型对象」，这种情况处理如下
+ (instancetype)modelWithDict2:(NSDictionary *)dict
{
// 1.创建对应的对象
id objc = [[self alloc] init];
// 2.利用runtime给对象中的属性赋值
unsigned int count = 0;
// 获取类中的所有成员变量
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
// 遍历所有成员变量
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 根据角标，从数组取出对应的成员变量
Ivar ivar = ivarList[i];
// 获取成员变量名字
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
// 获取成员变量类型
NSString *ivarType = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
// 替换: @\"User\" -> User
ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"\"" withString:@""];
ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"@" withString:@""];
// 处理成员属性名->字典中的key(去掉 _ ,从第一个角标开始截取)
NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
// 根据成员属性名去字典中查找对应的value
id value = dict[key];
//--------------------------- <#我是分割线#> ------------------------------//
//
// 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,并且是自定义对象才需要转换
if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]] && ![ivarType hasPrefix:@"NS"]) {
// 字典转换成模型 userDict => User模型, 转换成哪个模型
// 根据字符串类名生成类对象
Class modelClass = NSClassFromString(ivarType);
if (modelClass) { // 有对应的模型才需要转
// 把字典转模型
value = [modelClass modelWithDict2:value];
}
}
// 给模型中属性赋值
if (value) {
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
③.runtime 字典转模型-->数组中装着模型「模型的属性是一个数组，数组中是字典模型对象」，这种情况处理如下：
// Runtime:根据模型中属性,去字典中取出对应的value给模型属性赋值
// 思路：遍历模型中所有属性->使用运行时
+ (instancetype)modelWithDict3:(NSDictionary *)dict
{
// 1.创建对应的对象
id objc = [[self alloc] init];
// 2.利用runtime给对象中的属性赋值
unsigned int count = 0;
// 获取类中的所有成员变量
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
// 遍历所有成员变量
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 根据角标，从数组取出对应的成员变量
Ivar ivar = ivarList[i];
// 获取成员变量名字
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
// 处理成员属性名->字典中的key(去掉 _ ,从第一个角标开始截取)
NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
// 根据成员属性名去字典中查找对应的value
id value = dict[key];
//--------------------------- <#我是分割线#> ------------------------------//
//
// 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
// arrayContainModelClass 提供一个协议，只要遵守这个协议的类，都能把数组中的字典转模型
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 modelWithDict3:dict];
[arrM addObject:model];
}
// 把模型数组赋值给value
value = arrM;
}
}
// 如果模型属性数量大于字典键值对数理，模型属性会被赋值为nil,而报错
if (value) {
// 给模型中属性赋值
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
runtime字典转模型-->数组中装着模型 打印输出
总结：我们既然能获取到属性类型，那就可以拦截到模型的那个数组属性，进而对数组中每个模型遍历并字典转模型，但是我们不知道数组中的模型都是什么类型，我们可以声明一个方法，该方法目的不是让其调用，而是让其实现并返回模型的类型。
四、动态添加方法
应用场景：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。
注解：OC 中我们很习惯的会用懒加载，当用到的时候才去加载它，但是实际上只要一个类实现了某个方法，就会被加载进内存。当我们不想加载这么多方法的时候，就会使用到 runtime 动态的添加方法。
需求：runtime 动态添加方法处理调用一个未实现的方法 和 去除报错。
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Person *p = [[Person alloc] init];
// 默认person，没有实现run: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(run:) withObject:@10];
}
@implementation Person
// 没有返回值,1个参数
// void,(id,SEL)
void aaa(id self, SEL _cmd, NSNumber *meter) {
NSLog(@"跑了%@米", meter);
}
// 任何方法默认都有两个隐式参数,self,_cmd（当前方法的方法编号）
// 什么时候调用:只要一个对象调用了一个未实现的方法就会调用这个方法,进行处理
// 作用:动态添加方法,处理未实现
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
// [NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"run"];
if (sel == NSSelectorFromString(@"run:")) {
// 动态添加run方法
// class: 给哪个类添加方法
// SEL: 添加哪个方法，即添加方法的方法编号
// IMP: 方法实现 => 函数 => 函数入口 => 函数名（添加方法的函数实现（函数地址））
// type: 方法类型，(返回值+参数类型) v:void @:对象->self :表示SEL->_cmd
class_addMethod(self, sel, (IMP)aaa, "v@:@");
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
五、实现NSCoding的自动归档和解档
如果你实现过自定义模型数据持久化的过程，那么你也肯定明白，如果一个模型有许多个属性，那么我们需要对每个属性都实现一遍encodeObject 和 decodeObjectForKey方法，如果这样的模型又有很多个，这还真的是一个十分麻烦的事情。
假设现在有一个Movie类，有3个属性。先看下 .h文件
// Movie.h文件
//1. 如果想要当前类可以实现归档与反归档，需要遵守一个协议NSCoding
@interface Movie : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *movieId;
@property (nonatomic, copy) NSString *movieName;
@property (nonatomic, copy) NSString *pic_url;
@end
如果是正常写法， .m 文件应该是这样的：
// Movie.m文件
@implementation Movie
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder
{
[aCoder encodeObject:_movieId forKey:@"id"];
[aCoder encodeObject:_movieName forKey:@"name"];
[aCoder encodeObject:_pic_url forKey:@"url"];
}
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder
{
if (self = [super init]) {
self.movieId = [aDecoder decodeObjectForKey:@"id"];
self.movieName = [aDecoder decodeObjectForKey:@"name"];
self.pic_url = [aDecoder decodeObjectForKey:@"url"];
}
return self;
}
@end
如果这里有100个属性，那么我们也只能把100个属性都给写一遍吗。
不过你会使用runtime后，这里就有更简便的方法，如下。
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)encoder
{
unsigned int count = 0;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([Movie class], &count);
for (int i = 0; i
// 取出i位置对应的成员变量
Ivar ivar = ivars[i];
// 查看成员变量
const char *name = ivar_getName(ivar);
// 归档
NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];
id value = [self valueForKey:key];
[encoder encodeObject:value forKey:key];
}
free(ivars);
}
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)decoder
{
if (self = [super init]) {
unsigned int count = 0;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([Movie class], &count);
for (int i = 0; i
// 取出i位置对应的成员变量
Ivar ivar = ivars[i];
// 查看成员变量
const char *name = ivar_getName(ivar);
// 归档
NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];
id value = [decoder decodeObjectForKey:key];
// 设置到成员变量身上
[self setValue:value forKey:key];
}
free(ivars);
}
return self;
}
@end
这样的方式实现，不管有多少个属性，写这几行代码就搞定了。怎么，代码有点多，
好说下面看看更加简便的方法：两句代码搞定。
#define encodeRuntime(A) unsigned int count = 0;Ivar *ivars = class_copyIvarList([A class], &count);for (int i = 0; i < count; i++){Ivar ivar = ivars[i];const char *name = ivar_getName(ivar);NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];id value = [self valueForKey:key];[encoder encodeObject:value forKey:key]; }free(ivars);
#define initCoderRuntime(A) if (self = [super init]) {unsigned int count = 0;Ivar *ivars = class_copyIvarList([A class], &count);for (int i = 0; i < count; i++){Ivar ivar = ivars[i];const char *name = ivar_getName(ivar);NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];id value = [decoder decodeObjectForKey:key];[self setValue:value forKey:key];}free(ivars);}return self;
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)encoder
{
encodeRuntime(Movie)
}
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)decoder
{
initCoderRuntime(Movie)
}
简单粗暴！！！
其实我也是从这里学习到的iOS模式详解runtime面试工作 - CocoaChina_让移动开发更简单。
还有很多具体方式都在这个资料里。