runtime详解

runtime是一套C语言API,是在程序运行时,负责将OC代码动态转化成C代码,其中最主要的是"消息机制", 我们知道C语言的函数调用,在编译时期就决定调用那个函数了,OC在编译时期并不能决定真正调用那个函数,只有在真正运行的时候才会根据函数名称找到对应函数来调用

头文件 #import , 一般不会直接导入

使用场景

动态交换两个方法的实现

当第三方框架或者原生方法不能满足需求的时候,我们可以在保持系统原有方法的功能的基础上,添加额外功能
需求: 加载图片直接使用[UIImage imageNamed:@"name"]是无法知道图片有没有加载成功的,给系统的imageNamed添加额外功能

方案一:继承系统的类,重写方法(弊端:每次都需要导入)
方案二:使用runtime,交换方法
实现步骤:
给系统的方法添加分类
自己实现一个带有扩展功能的方法
交换方法,只需要交换一次
@implementation UIImage (imageName)

/**
load方法: 把类加载进内存的时候调用, 只会调用一次
*/

• (void)load {
  //1,先获取imageNamed方法地址
  // class_getClassMethod(获取某个类的方法)
  Method imageNamedMethod = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));
  // 2. 获取自定义的my_imageNamed方法地址
  Method my_imageNamedMethod = class_getClassMethod(self, @selector(my_imageNamed:));
  // 3. 交换方法地址, 相当于交换实现
  method_exchangeImplementations(imageNamedMethod, my_imageNamedMethod);
  }

//加载图片 + 判断是否加载成功

• (UIImage *)my_imageNamed:(NSString *)name {
  UIImage *image = [UIImage my_imageNamed:name];
  if (image){
  NSLog(@"名字:%@ ---> 加载成功", name);
  }else{
  NSLog(@"名字:%@ ---> 加载失败", name);
  }

  return image;
  }

@end

动态添加属性

原理:给一个类添加属性,其实本质就是给这个类添加关联, 并不是直接把这个值得内存空间添加到类的内存空间

@interface UIImage (imageName)

//@peoperty分类: 只会生成get, set方法声明, 不会生成实现,也不会生成下划线成员属性
@property (nonatomic, strong) NSString *name;

@end

• (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");
  }
  实现字典转模型的自动转换

思路: 利用运行时,遍历模型中的所有属性, 根据模型的属性名,去字典中查找对应的值,给模型的属性赋值
注意:

当字典的key和模型的属性匹配不上
模型中嵌套模型
数组中装着模型
发送消息

objc_msgSend(obj,@selector(makeText));

动态添加方法

@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];
  }
  @end

什么是method swizzling(就是方法交换)

实现交换的几种方式

利用method_exchangeImplementations交换两个方法实现
利用class_replaceMethod替换方法的实现
利用method_setImplementation来直接设置某个方法的IMP
Q1 OBJC在向一个对象发送消息时,发生了什么?

A: 根据对象的isa指针找到类对象,查询类对象的methodlists方法列表, 如果没有找到,就沿着superClass,寻找父类, 在父类methodLists方法列表中查询,最终找到SEL,根据id和SEL确认IMP(方法实现),
A: 如果向一个nil对象发送消息,首先在寻找对象的isa指针时就是0地址返回了,所以不会出现任何错误

Q2 什么时候会报unrecognized selector错误? iOS有哪些机制避免走到这一步?

A1: 当发送消息时, 会根据类里面的methodLists方法列表查询要调用的方法, 当查询不到时,会一直沿着父类查询,若最终查询不到的时候会报unrecognized selector错误,当系统查询不到方法的时候,会调用+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel动态添加方法,若没有动态添加会使用转发-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector, 来保证不会崩溃

Q3: runtime如何实现weak变量的自动置nil?

A: runtime对注册的类, 会进行布局, 对于weak对象会放入一个hash表中, 用weak指向的对象内存地址作为key, 若这个对象的引用计数为0时, 就会用这个key在表中找到这个对象,并置为nil

runtime防止重复点击

思路:

创建UIButton分类
为分类添加属性(点击时间 和 点击时间间隔 两个时间)
利用runtime的method_exchangeImplementations交换方法, 交换的是UIButton的响应点击时间sendAction:to:forEvent:
自定义方法中判断, 如果当前时间 - 点击的时间 < 时间间隔就return
@interface UIButton (CS_FixMultiClick)
@property (nonatomic, assign) NSTimeInterval cs_acceptEventInterval; // 重复点击的间隔
@property (nonatomic, assign) NSTimeInterval cs_acceptEventTime;
@end

import "UIControl+CS_FixMultiClick.h"

import

@implementation UIButton (CS_FixMultiClick)
// 因category不能添加属性，只能通过关联对象的方式。
static const char *UIControl_acceptEventInterval = "UIControl_acceptEventInterval";

• (NSTimeInterval)cs_acceptEventInterval {
  return [objc_getAssociatedObject(self, UIControl_acceptEventInterval) doubleValue];
  }

• (void)setCs_acceptEventInterval:(NSTimeInterval)cs_acceptEventInterval { objc_setAssociatedObject(self, UIControl_acceptEventInterval, @(cs_acceptEventInterval), OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
  }
  static const char *UIControl_acceptEventTime = "UIControl_acceptEventTime";

• (NSTimeInterval)cs_acceptEventTime {
  return [objc_getAssociatedObject(self, UIControl_acceptEventTime) doubleValue];
  }

• (void)setCs_acceptEventTime:(NSTimeInterval)cs_acceptEventTime { objc_setAssociatedObject(self, UIControl_acceptEventTime, @(cs_acceptEventTime), OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
  }
  // 在load时执行hook

• (void)load {
  Method before = class_getInstanceMethod(self, @selector(sendAction:to:forEvent:));
  Method after = class_getInstanceMethod(self, @selector(cs_sendAction:to:forEvent:));
  method_exchangeImplementations(before, after);
  }

• (void)cs_sendAction:(SEL)action to:(id)target forEvent:(UIEvent *)event {
  if ([NSDate date].timeIntervalSince1970 - self.cs_acceptEventTime < self.cs_acceptEventInterval) {
  return;
  }
  if (self.cs_acceptEventInterval > 0) {
  self.cs_acceptEventTime = [NSDate date].timeIntervalSince1970;
  }
  [self cs_sendAction:action to:target forEvent:event];
  }
  @end

runtime实现空白页

交换UITableView, UICollectionView, UIWebView的reloadData方法, 加判断添加空白页