iOS进阶教程3-Runtime实际运用

1 Runtime是什么

Runtime基本是用C和汇编写的，可见苹果为了动态系统的高效而作出的努力。其中最重要的是消息转发机制
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，编译完成之后直接顺序执行，无任何二义性。
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（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，只要申明过就不会报错。而C语言在编译阶段就会报错）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。

2 Runtime的作用

我相信说起Runtime的用,法你一定会想到: 动态添加(分类)成员变量, 黑魔法Swizzle. 可为什么要添加成员变量,黑魔法能解决什么问题,接下来我跟你一起探讨

1.将某些OC代码转为运行时代码，探究底层，比如block的实现原理（上边已讲到）；

runtime 是 OC底层的一套C语言的API（引入 .h> 或.h>），编译器最终都会将OC代码转化为运行时代码，通过终端命令编译.m 文件：clang -rewrite-objc xxx.m可以看到编译后的xxx.cpp（C++文件）。
比如我们创建了一个对象 [[NSObject alloc]init]，最终被转换为几万行代码，截取最关键的一句可以看到底层是通过runtime创建的对象

2.拦截系统自带的方法调用（Swizzle 黑魔法），比如拦截imageNamed:、viewDidLoad、alloc；

需要用到的方法  的动态方法
获取实例对象的方法
Method class_getInstanceMethod(Class cls , SEL name)
获得某个类的类方法
Method class_getClassMethod(Class cls , SEL name)
交换两个方法的实现
void method_exchangeImplementations(Method m1 , Method m2)

案例1：方法简单的交换

+ (void)run {
    NSLog(@"跑");
}

+ (void)study {
    NSLog(@"学习");
}

控制器中调用，则先打印跑，后打印学习

[Person run];
[Person study];

下面通过runtime 实现方法交换，类方法用class_getClassMethod ，对象方法用class_getInstanceMethod

// 获取两个类的类方法
Method m1 = class_getClassMethod([Person class], @selector(run));
Method m2 = class_getClassMethod([Person class], @selector(study));
// 开始交换方法实现
method_exchangeImplementations(m1, m2);
// 交换后，先打印学习，再打印跑！
[Person run];
[Person study];

3.实现分类也可以增加属性；
方案2
1.新建一个category 在.h文件 新建一个属性

@property(nonatomic,copy)NSString *name;

2.在.m文件中实现 set get 方法 然后用Runtime的动态方法去设置/获取

- (void)setName:(NSString *)name {
    // 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
    objc_setAssociatedObject(self, &nameKey, name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (NSString *)name {
    return objc_getAssociatedObject(self, &nameKey);
}

4.实现NSCoding的自动归档和自动解档；
案例1：获取Person类中所有成员变量的名字和类型

unsigned int outCount = 0;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([Person class], &outCount);

// 遍历所有成员变量
for (int i = 0; i < outCount; i++) {
    // 取出i位置对应的成员变量
    Ivar ivar = ivars[i];
    const char *name = ivar_getName(ivar);
    const char *type = ivar_getTypeEncoding(ivar);
    NSLog(@"成员变量名：%s 成员变量类型：%s",name,type);
}
// 注意释放内存！
free(ivars);

案例2 解档和归档

// 设置不需要归解档的属性
- (NSArray *)ignoredNames {
    return @[@"_aaa",@"_bbb",@"_ccc"];
}

// 解档方法
- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
    if (self = [super initWithCoder:aDecoder]) {
        // 获取所有成员变量
        unsigned int outCount = 0;
        Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);

        for (int i = 0; i < outCount; i++) {
            Ivar ivar = ivars[i];
            // 将每个成员变量名转换为NSString对象类型
            NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];

            // 忽略不需要解档的属性
            if ([[self ignoredNames] containsObject:key]) {
                continue;
            }

            // 根据变量名解档取值，无论是什么类型
            id value = [aDecoder decodeObjectForKey:key];
            // 取出的值再设置给属性
            [self setValue:value forKey:key];
            // 这两步就相当于以前的 self.age = [aDecoder decodeObjectForKey:@"_age"];
        }
        free(ivars);
    }
    return self;
}

// 归档调用方法
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
     // 获取所有成员变量
    unsigned int outCount = 0;
    Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
    for (int i = 0; i < outCount; i++) {
        Ivar ivar = ivars[i];
        // 将每个成员变量名转换为NSString对象类型
        NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];

        // 忽略不需要归档的属性
        if ([[self ignoredNames] containsObject:key]) {
            continue;
        }

        // 通过成员变量名，取出成员变量的值
        id value = [self valueForKeyPath:key];
        // 再将值归档
        [aCoder encodeObject:value forKey:key];
        // 这两步就相当于 [aCoder encodeObject:@(self.age) forKey:@"_age"];
    }
    free(ivars);
}

我们可以添加一个分类 NSObject+Category 只需要简单的几句,就能为所有对象添加接档归档能力[分类+runtime]结合

// 设置需要忽略的属性
- (NSArray *)ignoredNames {
    return @[@"bone"];
}

// 在系统方法内来调用我们的方法
- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
    if (self = [super init]) {
        [self decode:aDecoder];
    }
    return self;
}

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
    [self encode:aCoder];
}

5.实现字典和模型的自动转换。

@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

6.热更新。

JSPatch 的实现原理

7 插件开发
这个实际开发中很难用的:简单说下原理 XCODE是Objective-C写的,可以通知clang方法,获取暴露的接口,进行一些操作,这就是插件原理.

8 控制器跳转
比如通知里面调页面,我们可以跟后台商量好vc的名字,我们根据名字挑控制器

-(void)navagatitonAPNS:(NSString*)classStr:(id)param{


    Class class =NSClassFromString([NSString stringWithFormat:@"%@",classStr]);
    if (class) {
        id allocClass=[[class alloc]init ];
        //通知过的是字典(json转)
        NSDictionary *propety=param;
        [propety enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull key, id  _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {
            if ([self checkISExistPropertyWithInstance:class propety:propety] ) {
                [class setValue:obj forKey:key];
            }
        }];

    }
    [self.navigationController  pushviewController:class];

}


-(BOOL)checkISExistPropertyWithInstance:(id)class propety:(NSString*)propetyStr{
    unsigned  int count,i;
    //获取对象的列表

    objc_property_t *propetys=class_copyPropertyList([class class], &count);


    for (int i=0; iNSString  *propetyNameStr=[[NSString alloc]initWithCString:property_getName(propety) encoding:NSUTF8StringEncoding];

        if([propetyNameStr isEqualToString:propetyStr]){
            free(propetys);
            return YES;
        }

    }
    return NO;
}