Runtime的基础应用

runtime是一套C语言的API,是OC的核心,特点是消息机制,在程序运行时以发消息的方式调用方法
runtime更像是OC的运行环境,类似于java的虚拟机
闲话不多说,注释很详细
runtime实际应用集合demo

目录
1.给分类添加属性
2.获取一个类的所有属性(字典转模型)
3.KVO的实现原理
4.动态调用私有API

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1.给分类添加属性

有一个Person类(Person.h):

#import 
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end

有个category分类(Person+category.h):

#import "Person.h"
@interface Person (category)
@property (nonatomic, strong) NSNumber *weight;
@end

当我们给分类直接添加属性时会经历以下三步:

1>直接在分类的.h中添加

这时xcode会有warning:
Property '属性名字' requires method '属性名字' to be defined - use @dynamic or provide a method implementation in this category
我们根据警告在.m中添加@dynamic:

#import "Person+category.h"
@implementation Person (category)
@dynamic weight;
/*
@property有两个对应的词，一个是@synthesize，一个是@dynamic
如果@synthesize和@dynamic都没写，那么默认的就是@syntheszie var = _var;
 
@synthesize的语义是如果你没有手动实现setter方法和getter方法，那么编译器会自动为你加上这两个方法。
 
@dynamic告诉编译器,属性的setter与getter方法由用户自己实现，不自动生成。（当然对于readonly的属性只需提供getter即可）
假如一个属性被声明为@dynamic var，然后你没有提供@setter方法和@getter方法，编译的时候没问题，但是当程序运行到instance.var =someVar，由于缺setter方法会导致程序崩溃；
或者当运行到 someVar = var时，由于缺getter方法同样会导致崩溃
编译时没问题，运行时才执行相应的方法，这就是所谓的动态绑定
*/

然并卵,因为我们不能在分类的.h中添加实例变量,添加会爆红:
instance variable may not be placed in categories
所以使用这个方法,我们虽然可以手动实现get和set方法,但只能返回固定的值,没有任何实际意义.

2>把属性放在分类.h文件协议中

#import "Person.h"
@protocol categoryProtocol 
@property (nonatomic, strong) NSNumber *weight;
@end

@interface Person (category)
@end

但结果与第二种方式相同,同样会warning:
Property '属性名字' requires method '属性名字' to be defined - use @dynamic or provide a method implementation in this category

3>用runtime实现get和set方法

Person+category.m:

#import "Person+category.h"
#import 

@implementation Person (category)

//定义常量 必须是C语言字符串
static char *PersonPropertyKey = "PersonPropertyKey";
-(void)setWeight:(NSNumber *)weight{
    /*
     OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN;            //assign策略
     OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC;    //copy策略
     OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC;  // retain策略
     OBJC_ASSOCIATION_RETAIN;
     OBJC_ASSOCIATION_COPY;
     */
    /*
     * id object 给哪个对象的属性赋值
     const void *key 属性对应的key
     id value  设置属性值为value
     objc_AssociationPolicy policy  使用的策略，是一个枚举值，和copy，retain，assign是一样的，手机开发一般都选择NONATOMIC
     objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy);
     */
    
    objc_setAssociatedObject(self, PersonPropertyKey, weight, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

-(NSString *)weight{
    return objc_getAssociatedObject(self, PersonPropertyKey);
}
@end

完毕,在C层Person类字典转模型就可以用点语法使用weight属性了

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2.获取一个类的所有属性(字典转模型)

遍历一个类的所有属性,普遍运用在字典转模型中,用这种方式获得一个类的属性列表数组,根据外界传来的字典遍历用KVC转模型
以下是我写的一个分类,使用时引入到模型类的.h文件中即可在C层调用,将字典数据转换成模型.
具体见demo

#import "NSObject+modelTransform.h"
#import 

@implementation NSObject (modelTransform)

+ (NSArray *)propertyList
{
    //1.获取该类属性,返回值是所有属性的数组
    /**
     * 参数1: 要获取的类
     * 参数2: 类属性的个数指针
     * 返回值: 所有属性的数组, C 语言中,数组的名字,就是指向第一个元素的地址
     */
    unsigned int count = 0;
    objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([self class], &count);
    
    //2.把C的属性数组转换成OC的属性数组
    NSMutableArray *arr = [NSMutableArray array];
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        objc_property_t property = propertyList[i];
        const char *cName = property_getName(property);
        NSString *name = [[NSString alloc]initWithUTF8String:cName];
        [arr addObject:name];
    }
    //c的函数注意手动管理内存
    free(propertyList);
    return arr.copy;
}

//此方法暴露在.h中
+ (instancetype)OSZModelWithDicRuntime:(NSDictionary *)dic
{
    id obj = [self new];
    //遍历属性数组
    for (NSString *property in [self propertyList])
    {
        //如果字典中有相同的key,就转换成模型
        if (dic[property])
        {
            [obj setValue:dic[property] forKey:property];
        }
    }
    return obj;
}

@end

虽然没有YYModel,MJExtension方便,
而且字典嵌套层次非常深,要利用递归实现转换,没有做过多处理
但核心原理都是如此.即"setValue...forKey..."

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3.KVO的实现原理

我们一旦设置了KVO,就会在系统底层创建一个子类,继承自父类,用runtime自定义setter方法,一旦监听到属性,做消息转发

[深入浅出Cocoa]详解键值观察（KVO）及其实现机理
当某个类的对象第一次被观察时，系统就会在运行期动态地创建该类的一个派生类，在这个派生类中重写基类中任何被观察属性的 setter 方法。

派生类在被重写的 setter 方法实现真正的通知机制，就如前面手动实现键值观察那样。这么做是基于设置属性会调用 setter 方法，而通过重写就获得了 KVO 需要的通知机制。当然前提是要通过遵循 KVO 的属性设置方式来变更属性值，如果仅是直接修改属性对应的成员变量，是无法实现 KVO 的。

同时派生类还重写了 class 方法以“欺骗”外部调用者它就是起初的那个类。然后系统将这个对象的 isa 指针指向这个新诞生的派生类，因此这个对象就成为该派生类的对象了，因而在该对象上对 setter 的调用就会调用重写的 setter，从而激活键值通知机制。此外，派生类还重写了 dealloc 方法来释放资源。

如何自己动手实现 KVO

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4.动态调用私有API

其实我们在使用很多第三方框架的时候,都需要进行封装工具类
例如使用AFN的时候,需要封装一个网络中间层,或者网络工具类.
而一般我们是自定义一个网络方法,内部实现AFN的POST和GET两个方法,通过外界的参数是POST还是GET用if判断一下来调用
但是如果我们还要调用HEAD方法或其他方法的时候,就要继续添加新的方法,代码很冗余.

但其实在AFN内部,POST.GET.HEAD等方法都是调用了一个dataTaskWithHttpMethord这个方法,
所以我们可以利用OC这门语言的运行时特性,在网络中间层中,定义一个协议,把这个方法抽出来放到协议中,只要语法层面过得去了,就可以在自定义网络方法中实现了,
在程序启动调用方法时,runtime在本类中找不到就会从AFN中直接找到这个方法发消息调用.

.h

#import "AFNetworking.h"

@interface netWorkTool : AFHTTPSessionManager

+ (instancetype)sharedNetworkTool;

/// 网络请求，封装了GET和POST
///
/// @param method     枚举，GET/POST
/// @param URLString  baseURL之后的地址
/// @param parameters 请求参数
/// @param finished   返回回调
- (void)requestWithMethod:(NSString *)method
                URLString:(NSString *)URLString 
               parameters:(id)parameters 
                  success:(void (^) (NSDictionary *data))success
                   failed:(void (^) (NSError *error))fail;

.m

#import "netWorkTool.h"

@protocol networkToolDelegate 

@optional
/// AFN 内部的数据访问方法
///
/// @param method           HTTP 方法
/// @param URLString        URLString
/// @param parameters       请求参数字典
/// @param uploadProgress   上传进度
/// @param downloadProgress 下载进度
/// @param success          成功回调
/// @param failure          失败回调
///
/// @return NSURLSessionDataTask，需要 resume
- (NSURLSessionDataTask *)dataTaskWithHTTPMethod:(NSString *)method
                                       URLString:(NSString *)URLString
                                      parameters:(id)parameters
                                  uploadProgress:(nullable void (^)(NSProgress *uploadProgress)) uploadProgress
                                downloadProgress:(nullable void (^)(NSProgress *downloadProgress)) downloadProgress
                                         success:(void (^)(NSURLSessionDataTask *, id))success
                                         failure:(void (^)(NSURLSessionDataTask *, NSError *))failure;

@end

@interface netWorkTool() 

@end

@implementation netWorkTool

+ (instancetype)sharedNetworkTool {
    static netWorkTool *instance;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [[self alloc] initWithBaseURL:[NSURL URLWithString:@""]];
    });
    return instance;
}

/// 网络请求，封装了GET和POST
///
/// @param method     GET/POST
/// @param URLString  baseURL之后的地址
/// @param parameters 请求参数
/// @param success.fail    回调
- (void)requestWithMethod:(NSString *)method
                URLString:(NSString *)URLString
               parameters:(id)parameters
                  success:(void (^) (NSDictionary *data))success
                   failed:(void (^) (NSError *error))fail
{
    
    [[self dataTaskWithHTTPMethod:method URLString:URLString parameters:parameters uploadProgress:nil downloadProgress:nil success:^(NSURLSessionDataTask *task, id responseObject) {
        success(responseObject);
    } failure:^(NSURLSessionDataTask *task, NSError *error) {
        fail(error);
    }] resume];
}

@end

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5.交换方法 (黑魔法)

可以自定义方法用runtime交换系统的方法,在自定义的方法中做一些事情,然后再调用系统的方法,
就可以实现不修改系统的方法,拦截系统的默认方法并添加一些自定义的功能
例如:
1> AFN在AFURLSessionManager中写了一个静态函数交换resume和suspend两个系统方法,实现了当网络请求开始或挂起可以发送通知.

2>在app中给NavigationController添加左侧滑屏幕返回上一界面功能,也是利用runtime
在load方法中,拦截NavigationController的所有push方法,并交换方法,添加手势属性和全屏手势识别,实现左侧滑返回

若有不妥当之处,恭请评论多多指教