iOS:RunTime基本使用与实际运用

一、RunTime是什么？

定义：RunTime实际上是一个库，这个库使我们可以在程序运行时动态的创建对象、检查对象，修改类和对象的方法。他的作用其实就是在程序运行时做一些事情。

下面我们来看看它的常用方法，前提引入头文件 #，再去这个字段设置为 NO(默认为YES)，防止编译器校验语法。

1：方法交换

Person *person = [[Person alloc] init];
Method m1 = class_getInstanceMethod(person.class, @selector(eat));
Method m2 = class_getInstanceMethod(person.class, @selector(run));
method_exchangeImplementations(m1, m2);

2：动态添加方法

注意使用performSelector: 来调用，因为对象在编译阶段是没有addMethodTest方法的。防止编译不过

//方法一：
Person *p = [[Person alloc]init];
IMP imp = class_getMethodImplementation(self.class, @selector(test));
Boolean success = class_addMethod(p.class, @selector(addMethodTest), imp, "v@");
[p performSelector:@selector(addMethodTest)];

//方法二：
Person *p = [[Person alloc]init];
void(^testImp)(void) = ^{
     NSLog(@"***q*");
};
IMP imp = imp_implementationWithBlock(testImp);
Boolean success = class_addMethod(p.class, @selector(addMethodTest), imp, "v@");
[p performSelector:@selector(addMethodTest)];

3：动态添加属性

- (void)setName:(NSString *)name {
    objc_setAssociatedObject(self, "key_name", name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (NSString *)name {
    return (NSString *)objc_getAssociatedObject(self, "key_name");
}

4：遍历属性

注意：通过objc_setAssociatedObject 添加的属性，是不能在这里发现的

Person *person = [[Person alloc]init];
unsigned count =0;
Ivar * ivars = class_copyIvarList(person.class, &count);
for (int i =0; i < count; i ++) {
     const char *s = ivar_getName(ivars[i]);
     NSString * property = [NSString stringWithCString:s encoding:NSUTF8StringEncoding];
     NSLog(@" property = %@", property);
}

二、它有什么作用

1、程序crash检测

当对象调用没有实现的方法，即在程序运行时，Runtime 会监测程序发生的意外，如果有crash发生，出于对用户的体验考虑，runtime允许在即将crash前，让开发者做一些事情去挽救APP，避免crash发生。其中有三个阶段可以处理crash。
实际开发中没有人傻到会去调用没有实现的方法，如果有当我没说[滑稽]！，但是当项目大了之后，解析数据，版本字段变更，升级后缓存未清理，都有可能发生 unrecognized selector sent to…错误。
这时可以就可以考虑以下解决方案了！

方案A：Method resolution-方法解析，解决

注意：添加方法时：class_addMethod中，实例方法是[self class]，类方法是objc_getMetaClass(“ViewController”), 因为类方法最终查找方法实现是去对象的元类对象中查找，所以添加也是去元类对象中添加

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //类方法
    [ViewController performSelector:@selector(noMethod)];
    //实例方法
    [self performSelector:@selector(noMethod)];
}
- (void)test {
    NSLog(@"拦截到 %@ crash",NSStringFromSelector(_cmd));
}

//实例方法
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"noMethod"]) {
        IMP imp = class_getMethodImplementation([self class], @selector(test));
        class_addMethod([self class], sel, imp, "v@");
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

//类方法
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel {
    if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"noMethod"]) {
        IMP imp = class_getMethodImplementation([ViewController class], @selector(test));
        class_addMethod(objc_getMetaClass("ViewController"), sel, imp, "v@");
    }
    return [super resolveClassMethod:sel];
}

方案B：Fast forwarding-消息快速转发

这一步比较简单，就是找一个能实现该方法的对象，让这个对象去实现该方法；

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
    if ([[Person new] respondsToSelector:aSelector]) {
        return [Person new];
    }
    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}

方案C：Forwarding-消息慢转发

当然这里的慢是相对于方案B的，不是说真的就是很慢。

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
    if ([super methodSignatureForSelector:aSelector] == nil) {
        NSMethodSignature *methodSign = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
        return methodSign;
    } else {
        return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    }
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
    SEL sel = anInvocation.selector;
    if ([[Person new] respondsToSelector:sel]) {
        [anInvocation invokeWithTarget:[Person new]];
    } else {
        [super forwardInvocation:anInvocation];
    }
}

注意：以上三个步骤，效率上 A > B >C，由于对象会缓存方法，如果方案A实现了，addMethod，那么下次调用该方法时，会直接从对象的method cache 里面直接调用，效率更高。A，B，C都实现了，只会执行A！

2：实现NSDictionary 转 Model

就是利用runtime 遍历model实例对象的属性，然后通过KVC给这个属性赋值。

3：Category中添加属性

这里需要注意：添加的属性不是真正这个属性。而是关联对象。
真正添加属性如下：

Class cat_cls = objc_allocateClassPair([NSObject class], "OBCat", 0);
        
class_addIvar(cat_cls, "_name", sizeof(NSString *), log2(sizeof(NSString *)), @encode(NSString*));
objc_registerClassPair(cat_cls);
        
id ob_cat = [[cat_cls alloc] init];
[ob_cat setValue:@"tom" forKey:@"name"];
        

添加属性需要在实例化之后，注册之前添加，即在方法和之间添加。如果在$\color{red}{objc_registerClassPair}之后添加无效。还可能崩溃。这里涉及到OC中类的成员变量的偏移量, 如果在类注册之后再addIvar的话会破坏原来类成员变量正确的偏移量, 这样的话会导致你访问的那个成员变量并不是你想访问的成员变量

4：通用埋点

利用runtime的方法交换，监听ViewController的停留时长，还能做到无侵入式。Hook生命周期的方法，然后交换方法实现，然后在自定义的方法中，调用外部方法，并 invoke 原来生命周期的方法。

详情请点击埋点专题

5：KVO

以上说的是，而KVO则是的一种运用;
kvo底层也是通过runtime来实现的，当某个对象设置kvo时，runtime会在运行时，动态的创建该类的子类，并重写set方法，当set方法调用时，会通知观测者；

+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key {
    // key为name，开启手动通知
    if ([key isEqualToString:@"name"]) {
        return NO;
    }
    return [super automaticallyNotifiesObserversForKey:key];
}

如果返回的是NO;那么需要手动调用，或者触发通知观测者

//重写set方法;
- (void)setName:(NSString *)name {
    [self willChangeValueForKey:@"name"];
    _name = name;
    [self didChangeValueForKey:@"name"];
}

kvo底层实现 ：isa-swizzling

先创建一个子类，重写其set方法，然后修改对象的isa指针，指向子类

// "addObserver:forKeyPath:options:context:"方法的实现 
// 动态创建子类
NSString *newName = [@"NSKVONotifying_" stringByAppendingString:NSStringFromClass(object_getClass(self))]; 
NSString *setterName = [[@"set" stringByAppendingString:[[[keyPath uppercaseString] substringToIndex:1] stringByAppendingString:[keyPath substringFromIndex:1]]] stringByAppendingString:@":"];
Class subCls = objc_allocateClassPair(object_getClass(self), [newName UTF8String], 0);
class_addMethod(subCls, NSSelectorFromString(setterName), (IMP)DefaultSetterForKVO, "v@:@");
objc_registerClassPair(subCls);
/// 替换子类的isa
object_setClass(self, subCls);

此文我是搬运工，参考原文链接：请点击此处