iOS知识整理-Runtime

Runtime的定义

//对象
struct objc_object {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
//类
struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
    Class super_class                                        OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char *name                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list *ivars                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_method_list **methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache *cache                                 OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list *protocols                     OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;

isa Class对象，指向objc_class结构体的指针，也就是这个Class的MetaClass(元类)

• 类的实例对象的 isa 指向该类;该类的 isa 指向该类的 MetaClass
• MetaCalss的isa对象指向RootMetaCalss
• 如果MetaClass是RootMetaCalss，那么该MetaClass的isa指针指向它自己

super_class Class对象指向父类对象

• 如果该类的对象已经是RootClass，那么这个super_class指向nil
• MetaCalss的SuperClass指向父类的MetaCalss

• MetaCalss是RootMetaCalss，那么该MetaClass的SuperClass指向该对象的RootClass
  如下图：

  
  
  1782258-47255d12d9681371.png

ivars: 类中所有属性的列表，使用场景：我们在字典转换成模型的时候需要用到这个列表找到属性的名称，去取字典中的值，KVC赋值，或者直接Runtime赋值

methodLists: 类中所有的方法的列表，类中所有方法的列表，使用场景：如在程序中写好方法，通过外部获取到方法名称字符串，然后通过这个字符串得到方法，从而达到外部控制App已知方法。

cache: 主要用于缓存常用方法列表，每个类中有很多方法，我平时不用的方法也会在里面，每次运行一个方法，都要去methodLists遍历得到方法，如果类的方法不多还行，但是基本的类中都会有很多方法，这样势必会影响程序的运行效率，所以cache在这里就会被用上，当我们使用这个类的方法时先判断cache是否为空，为空从methodLists找到调用，并保存到cache，不为空先从cache中找方法，如果找不到在去methodLists，这样提高了程序方法的运行效率

protocols: 故名思义，这个类中都遵守了哪些协议，使用场景：判断类是否遵守了某个协议上

//方法列表
struct objc_method_list {
    struct objc_method_list *obsolete                        OBJC2_UNAVAILABLE;
    int method_count                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
    int space                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
    /* variable length structure */
    struct objc_method method_list[1]                        OBJC2_UNAVAILABLE;
}                                                            OBJC2_UNAVAILABLE;
//方法
struct objc_method {
    SEL method_name                                          OBJC2_UNAVAILABLE;
    char *method_types                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    IMP method_imp                                           OBJC2_UNAVAILABLE;
}

〜
〜
〜

Runtime消息转发

调用方法时，先消息传递，没搜到再转发，没有转发就用崩溃。
消息传递：分类(先缓存表后方法表)->当前类->父类->NSObject
消息转发：动态方法解析->备用接收者->完整消息转发

301129-a1159ef51f453da8.png

〜
〜
〜

Runtime常用方法

// 动态获取类中的所有属性(包括私有) 
Ivar *ivar = class_copyIvarList(_person.class, &count);
// 修改对应的字段值
object_setIvar(_person, tempIvar, @"更改属性值成功");
//动态添加方法
class_addMethod([_person class], @selector(coding), (IMP)codingOC, "v@:");

//方法交换（避免崩溃）
// 判断自定义的方法是否实现, 
BOOL addSuccess = class_addMethod(self.class, @selector(sendAction:to:forEvent:), method_getImplementation(cusMethod), method_getTypeEncoding(cusMethod));
if (addSuccess) {
    // 没有实现, 将源方法的实现替换到交换方法的实现
    class_replaceMethod(self.class, @selector(customSendAction:to:forEvent:), method_getImplementation(oriMethod), method_getTypeEncoding(oriMethod));
}else {
     // 已经实现, 直接交换方法
     method_exchangeImplementations(oriMethod, cusMethod);
}

〜
〜
〜

Runtime应用

关联对象(Objective-C Associated Objects)给分类增加属性
方法魔法(Method Swizzling)方法添加和替换和KVO实现
消息转发(热更新)解决Bug(JSPatch)
实现NSCoding的自动归档和自动解档
实现字典和模型的自动转换(MJExtension)
〜
〜
〜
参考：iOS Runtime详解
参考：深入浅出Runtime (一) 什么是Runtime？
参考：新手也看得懂的 iOS Runtime 教程