注：文中问题摘自：
https://www.jianshu.com/p/8345a79fd572
https://juejin.im/post/5aa79411f265da237a4cb045
0. runtime 讲解
1. runtime怎么添加属性和方法？
各种方法的声明都在 objc/runtime.h 中，可详细查看。举例：
class_addIvar
class_addMethod
class_addProperty
class_addProtocol
2. runtime 如何实现 weak 属性？
runtime对注册的类，会进行布局，会将 weak 对象放入一个 hash 表中。用 weak 指向的对象内存地址作为 key，当此对象的引用计数为0的时候会调用对象的 dealloc 方法，假设 weak 指向的对象内存地址是a，那么就会以a为key，在这个 weak hash表中搜索，找到所有以a为key的 weak 对象，从而设置为 nil。
weak属性需要在dealloc中置nil么?
在ARC环境无论是强指针还是弱指针都无需在 dealloc 设置为 nil ， ARC 会自动帮我们处理
即便是编译器不帮我们做这些，weak也不需要在dealloc中置nil
在属性所指的对象遭到摧毁时，属性值也会清空
// 模拟下weak的setter方法，大致如下
- (void)setObject:(NSObject *)object{
objc_setAssociatedObject(self, "object", object, OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
[object cyl_runAtDealloc:^{
_object = nil;
}];
}
当weak引用指向的对象被释放时，又是如何去处理weak指针的呢？
1、调用objc_release
2、因为对象的引用计数为0，所以执行dealloc
3、在dealloc中，调用了_objc_rootDealloc函数
4、在_objc_rootDealloc中，调用了object_dispose函数
5、调用objc_destructInstance
6、最后调用objc_clear_deallocating,详细过程如下：
a. 从weak表中获取废弃对象的地址为键值的记录
b. 将包含在记录中的所有附有 weak修饰符变量的地址，赋值为 nil
c. 将weak表中该记录删除
d. 从引用计数表中删除废弃对象的地址为键值的记录
3.runtime如何通过selector找到对应的IMP地址？（分别考虑类方法和实例方法）
每一个类对象中都一个对象方法列表（对象方法缓存）
类方法列表是存放在类对象中isa指针指向的元类对象中（类方法缓存），
方法列表中每个方法结构体中记录着方法的名称,方法实现,以及参数类型，其实selector本质就是方法名称,通过这个方法名称就可以在方法列表中找到对应的方法实现.
当我们发送一个消息给一个NSObject对象时，这条消息会在对象的类对象方法列表里查找
当我们发送一个消息给一个类时，这条消息会在类的Meta Class对象的方法列表里查找
4. 使用runtime Associate方法关联的对象，需要在主对象dealloc的时候释放么？
无论在MRC下还是ARC下均不需要,被关联的对象在生命周期内要比对象本身释放的晚很多，它们会在被 NSObject -dealloc 调用的object_dispose()方法中释放
补充：对象的内存销毁时间表，分四个步骤
>1、调用 -release ：引用计数变为零
* 对象正在被销毁，生命周期即将结束.
* 不能再有新的 __weak 弱引用，否则将指向 nil.
* 调用 [self dealloc]
>
2、 父类调用 -dealloc
* 继承关系中最直接继承的父类再调用 -dealloc
* 如果是 MRC 代码 则会手动释放实例变量们（iVars）
* 继承关系中每一层的父类 都再调用 -dealloc
>3、NSObject 调 -dealloc
* 只做一件事：调用 Objective-C runtime 中object_dispose() 方法
>4. 调用 object_dispose()
* 为 C++ 的实例变量们（iVars）调用 destructors
* 为 ARC 状态下的 实例变量们（iVars） 调用 -release
* 解除所有使用 runtime Associate方法关联的对象
* 解除所有 __weak 引用
* 调用 free()
5. _objc_msgForward 函数是做什么的？直接调用它将会发生什么？
_objc_msgForward是 IMP 类型，用于消息转发的：当向一个对象发送一条消息，但它并没有实现的时候，_objc_msgForward会尝试做消息转发。
在“消息传递”过程中，objc_msgSend的动作比较清晰：首先在 Class 中的缓存查找 IMP （没缓存则初始化缓存），如果没找到，则向父类的 Class 查找。如果一直查找到根类仍旧没有实现，则用_objc_msgForward函数指针代替 IMP 。最后，执行这个 IMP .
一旦调用_objc_msgForward，将跳过查找 IMP的过程，直接触发“消息转发”，
如果调用了_objc_msgForward，即使这个对象确实已经实现了这个方法，你也会告诉objc_msgSend：
“我没有在这个对象里找到这个方法的实现”
6.能否向编译后得到的类中增加实例变量？能否向运行时创建的类中添加实例变量？为什么？
不能向编译后得到的类中增加实例变量；
能向运行时创建的类中添加实例变量；
分析如下：
因为编译后的类已经注册在runtime中，类结构体中的objc_ivar_list 实例变量的链表和instance_size实例变量的内存大小已经确定，同时runtime 会调用class_setIvarLayout 或 class_setWeakIvarLayout来处理strong weak引用，所以不能向存在的类中添加实例变量
运行时创建的类是可以添加实例变量，调用 class_addIvar函数，但是得在调用objc_allocateClassPair之后，objc_registerClassPair之前，原因同上。
7. 简述下Objective-C中调用方法的过程（runtime）
Objective-C是动态语言，每个方法在运行时会被动态转为消息发送，即：objc_msgSend(receiver, selector)，整个过程介绍如下：
objc在向一个对象发送消息时，runtime库会根据对象的isa指针找到该对象实际所属的类,然后在该类中的方法列表以及其父类方法列表中寻找方法运行,如果，在最顶层的父类（一般也就NSObject）中依然找不到相应的方法时，程序在运行时会挂掉并抛出异常unrecognized selector sent to XXX,但是在这之前，objc的运行时会给出三次拯救程序崩溃的机会，这三次拯救程序奔溃的说明见问题《什么时候会报unrecognized selector的异常》中的说明
8.什么是method swizzling（俗称黑魔法）
- 在Objective-C中调用一个方法，其实是向一个对象发送消息，查找消息的唯一依据是selector的名字。利用Objective-C的动态特性，可以实现在运行时偷换selector对应的方法实现，达到给方法挂钩的目的
- 每个类都有一个方法列表，存放着方法的名字和方法实现的映射关系，selector的本质其实就是方法名，IMP有点类似函数指针，指向具体的Method实现，通过selector就可以找到对应的IMP
- 交换方法的几种实现方式：
- 利用 method_exchangeImplementations 交换两个方法的实现
- 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
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9.动态添加方法：美团面试题:有没有使用过performSelector？什么时候使用?动态添加方法的时候使用。 为什么动态添加方法？
OC都是懒加载机制,只要一个方法实现了,就会马上添加到方法列表中.如果一个类方法非常多，加载类到内存的时候也比较耗费资源，需要给每个方法生成映射表，可以使用动态给某个类添加方法解决资源和时间消耗。
- 动态添加方法，首要要实现要添加类的resolveInstanceMethod方法。
- resolveInstanceMethod的作用就是当调用了没有实现的方法没有实现就会调用，然后就可以根据他的参数sel（参数sel就是没有实现的方法）来做一系列的操作。
此方法定义于NSObject当中，所以说每个类其实都有他，只要重写，不过不要忘了方法后面的return [super resolveInstanceMethod:sel];
类的分类中添加如下代码：
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
if (sel == NSSelectorFromString(@"run:")) {
/**
* 动态添加方法
* @param self cls:为哪个类添加方法
* @param sel SEL:添加方法的方法编号（方法名）是什么
* @param IMP IMP:方法实现
* @param const char * types方法类型
* @return 返回是否添加成功
*/
BOOL isSuccess = class_addMethod(self, sel, (IMP)run, "v@:@");
return isSuccess;
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
/**
@param self 为哪个类添加方法
@param _cmd 方法编号
@param meter 参数1
*/
void run(id self, SEL _cmd, NSNumber *meter) {
NSLog(@"动态添加的方法：run= %@",meter);
}
调用时可以使用：
MyClass *class = [[MyClass alloc]init];
[class performSelector:@selector(run:) withObject:@10];
10.动态添加属性
①给NSObject添加分类，在分类中添加属性。问题：@property在分类中作用:仅仅是生成get,set方法声明，不会生成get,set方法实现和下划线成员属性，所以要在.m文件实现setter/getter方法，用static保存下滑线属性，这样一来，当对象销毁时，属性无法销毁
②用runtime动态添加属性：本质是让属性与某个对象产生一段关联
使用场景:给系统的类添加属性时。
#import
@implementation NSObject (Property)
//static NSString *_name; //通过这样去保存属性没法做到对象销毁，属性也销毁，static依然会让属性存在缓存池中，所以需要动态的添加成员属性
// 只要想调用runtime方法,思考:谁的事情
-(void)setName:(NSString *)name
{
// 保存name
// 动态添加属性 = 本质:让对象的某个属性与值产生关联
/*
object:保存到哪个对象中
key:用什么属性保存 属性名
value:保存值
policy:策略,strong,weak
objc_setAssociatedObject(<#id object#>, <#const void *key#>, <#id value#>, <#objc_AssociationPolicy policy#>)
*/
objc_setAssociatedObject(self, "name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
// _name = name;
}
- (NSString *)name
{
return objc_getAssociatedObject(self, "name");
// return _name;
}
@end
11.自动生成属性代码
开发中，从网络数据中解析出字典数组，将数组转为模型时，如果有几百个key需要用，要写很多@property成员属性，下面提供一个万能的方法，可直接将字典数组转为全部@property成员属性，打印出来，这样直接复制在模型中就好了
@implementation NSDictionary (PropertyCode)
//1️⃣通过这个方法，自动将字典转成模型中需要用的属性代码
// 私有API:真实存在,但是苹果没有暴露出来,不给你。如BOOL值，不知道类型，打印得知是__NSCFBoolean，但是无法敲出来，只能用NSClassFromString(@"__NSCFBoolean")
// isKindOfClass：判断下是否是当前类或者子类，BOOL是NSNumber的子类，要先判断BOOL
- (void)createPropetyCode
{
// 模型中属性根据字典的key
// 有多少个key,生成多少个属性
NSMutableString *codes = [NSMutableString string];
// 遍历字典
[self enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id _Nonnull key, id _Nonnull value, BOOL * _Nonnull stop) {
NSString *code = nil;
// NSLog(@"%@",[value class]);
if ([value isKindOfClass:[NSString class]]) {
code = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) NSString *%@;",key];
} else if ([value isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFBoolean")]){
code = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, assign) BOOL %@;",key];
} else if ([value isKindOfClass:[NSNumber class]]) {
code = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, assign) NSInteger %@;",key];
} else if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
code = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) NSArray *%@;",key];
} else if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
code = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) NSDictionary *%@;",key];
}
// 拼接字符串
[codes appendFormat:@"%@\n",code];
}];
NSLog(@"%@",codes);
}
@end
12.字典转模型的实现
#import "NSObject+Model.h"
#import
// class_copyPropertyList(<#__unsafe_unretained Class cls#>, <#unsigned int *outCount#>) 获取属性列表
@implementation NSObject (Model)
/**
字典转模型
@param dict 传入需要转模型的字典
@return 赋值好的模型
*/
+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict
{
id objc = [[self alloc] init];
//思路： runtime遍历模型中属性,去字典中取出对应value,在给模型中属性赋值
// 1.获取模型中所有属性 -> 保存到类
// ivar:下划线成员变量 和 Property:属性
// 获取成员变量列表
// class:获取哪个类成员变量列表
// count:成员变量总数
//这个方法得到一个装有成员变量的数组
//class_copyIvarList(<#__unsafe_unretained Class cls#>, <#unsigned int *outCount#>)
int count = 0;
// 成员变量数组 指向数组第0个元素
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
// 遍历所有成员变量
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 获取成员变量 user
Ivar ivar = ivarList[i];
// 获取成员变量名称，即将C语言的字符转为OC字符串
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
// 获取成员变量类型，用于获取二级字典的模型名字
NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
// 将type这样的字符串@"@\"User\"" 转成 @"User"
type = [type stringByReplacingOccurrencesOfString:@"@\"" withString:@""];
type = [type stringByReplacingOccurrencesOfString:@"\"" withString:@""];
// 成员变量名称转换key，即去掉成员变量前面的下划线
NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
// 从字典中取出对应value dict[@"user"] -> 字典
id value = dict[key];
// 二级转换
// 并且是自定义类型,才需要转换
if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]] && ![type containsString:@"NS"]) { // 只有是字典才需要转换
Class className = NSClassFromString(type);
// 字典转模型
value = [className modelWithDict:value];
}
// 给模型中属性赋值 key:user value:字典 -> 模型
if (value) {
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
@end
13.万能跳转界面方法
-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
NSDictionary *param = @{@"class": @"1OneController",
@"property":@{
@"ID": @"123",
@"type": @"4"
},
};
NSString *classString = param[@"class"];
const char *className = [classString cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding];
Class newClass = objc_getClass(className);
if (!newClass) {//如果 param 中的 class在 APP 中没有对应的已注册的类
Class superClass = [NSObject class];
newClass = objc_allocateClassPair(superClass, className, 0);
// 注册你创建的这个类
objc_registerClassPair(newClass);
}
//此方法可以代替上边runtime 创建类的方法，但是如果 param中给的类名不一定存在的话 ，此方法就无法创建类了。建议使用 runtime 方法创建类注册类
// Class newClass = NSClassFromString(classString);
//创建对象
id instance = [[newClass alloc]init];
NSDictionary *properties = param[@"property"];
[properties enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id _Nonnull key, id _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {
// 检测对象是否存在该属性
if ([self containsPropertyName:key inInstance:instance]) {
[instance setValue:obj forKey:key];
}
}];
NSLog(@"%@",instance);
}
- (BOOL)containsPropertyName:(NSString *)verifyPropertyName inInstance:(id)instance {
unsigned int count = 0;
objc_property_t *properties = class_copyPropertyList([instance class], &count);
for (NSInteger i = 0; i < count; i ++) {
objc_property_t property = properties[i];
NSString *propertyName = [[NSString alloc]initWithCString:property_getName(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
if ([propertyName isEqualToString:verifyPropertyName]) {
free(properties);
return YES;
}
}
free(properties);
return NO;
}
14.消息转发
方法列表（methodLists）没找到对应的 selector ，runtime 会如何执行？
// ViewController.m 中 （未实现 myTestPrint 方法）
[self performSelector:@selector(myTestPrint:) withObject:@"，你好 ！"];
系统会提供三次补救的机会:
//对象在接收到未知的消息时，首先会调用这两个方法，一个针对实例方法；一个针对类方法。返回值都是 Bool。
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {} (实例方法)
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel {} (类方法)
// ViewController.m 中
void myMethod(id self, SEL _cmd,NSString *nub) {
NSLog(@"ifelseboyxx%@",nub);
}
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wundeclared-selector"
if (sel == @selector(myTestPrint:)) {
#pragma clang diagnostic pop
class_addMethod([self class],sel,(IMP)myMethod,"v@:@");
return YES;
}else {
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
}
我们只需要在 resolveInstanceMethod: 方法中，利用 class_addMethod 方法，将未实现的 myTestPrint: 绑定到 myMethod 上就能完成转发，最后返回 YES。
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {}
这个方法要求返回一个 id。使用场景一般是将 A 类的某个方法，转发到 B 类的实现中去。
使用示例：
想转发到 Person 类中的 -myTestPrint: 方法中：
@interface Person : NSObject
@end
@implementation Person
- (void)myTestPrint:(NSString *)str {
NSLog(@"ifelseboyxx%@",str);
}
@end
// ViewController.m 中
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wundeclared-selector"
if (aSelector == @selector(myTestPrint:)) {
#pragma clang diagnostic pop
return [Person new];
}else{
return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}
}
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {}
第一个要求返回一个方法签名，第二个方法转发具体的实现。二者相互依赖，只有返回了正确的方法签名，才会执行第二个方法。
这次的转发作用和第二次的比较类似，都是将 A 类的某个方法，转发到 B 类的实现中去。不同的是，第三次的转发相对于第二次更加灵活，forwardingTargetForSelector: 只能固定的转发到一个对象；forwardInvocation: 可以让我们转发到多个对象中去。
signatureWithObjCTypes:"v@:@"
这里的 “v@:@”就代表：
"v":代表返回值void
"@":代表一个对象，这里指代的是消息的receiver
":":代表SEL
"@":代表参数
ObjCTypes为："B@:@"，其中：
"B":代表BOOL。 // NSLog(@"%s",@encode(BOOL))的结果为B
"@":一个id类型的对象，第一个参数类型，也就是objc _ msgSend的第一个参数
":":代表对应的SEL，第二个参数
"@":一个id类型的对象
作者：我不是掌柜
链接：https://www.jianshu.com/p/6fb4641e6ec5
来源：
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
使用实例：
想转发到 Person 类以及 Animal 类中的 -myTestPrint: 方法中：
@interface Person : NSObject
@end
@implementation Person
- (void)myTestPrint:(NSString *)str {
NSLog(@"ifelseboyxx%@",str);
}
@end
@interface Animal : NSObject
@end
@implementation Animal
- (void)myTestPrint:(NSString *)str {
NSLog(@"tiger%@",str);
}
@end
// ViewController.m 中
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wundeclared-selector"
if (aSelector == @selector(myTestPrint:)) {
#pragma clang diagnostic pop
return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:@"];
}
return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
Person *person = [Person new];
Animal *animal = [Animal new];
if ([person respondsToSelector:anInvocation.selector]) {
[anInvocation invokeWithTarget:person];
}
if ([animal respondsToSelector:anInvocation.selector]) {
[anInvocation invokeWithTarget:animal];
}
}
如果到了第三次机会，还没找到对应的实现，就会 crash：
unrecognized selector sent to instance 0x7f9f817072b0
15. isKindOfClass和isMemberOfClass
首先，查看源码中NSObject.mm的实现
@implementation NSObject
+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
//通过object_getClass获取当前类对象的isa所指向的元类对象与cls进行比较
return object_getClass((id)self) == cls;
}
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
//比较当前实例对象的isa所指向的类对象与cls
return [self class] == cls;
}
+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
//遍历当前类对象的元类对象以及它的父类的元类对象，如果和cls相等就返回YES
for (Class tcls = object_getClass((id)self); tcls; tcls = tcls->superclass) {
if (tcls == cls) return YES;
}
return NO;
}
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
//遍历当前实例对象所对应的类对象以及它的父类，如果和cls相等就返回YES
for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->superclass) {
if (tcls == cls) return YES;
}
return NO;
}
@end
· +isMemberOfClass:是通过isa获取当前类对象的元类对象，与参数中· 的对象进行对比，如果相等则返回YES。
· -isMemberOfClass:是通过isa获取当前实例对象的类对象，与参数中的对象进行对比，如果相等，则返回YES。
· +isKindOfClass:通过遍历当前类对象所对应的元类对象以及父类所对应的元类对象，如果遍历到的元类对象与参数中的对象相等，则返回YES。
· -isKindOfClass:通过遍历当前实例对象对应的类对象以及它的父类，如果遍历到的类对象和参数中的对象相等，则返回YES。
demo：
BOOL result1 = [NSObject isMemberOfClass:[NSObject class]];
BOOL result2 = [NSObject isKindOfClass:[NSObject class]];
BOOL result3 = [Person isMemberOfClass:[Person class]];
BOOL result4 = [Person isKindOfClass:[Person class]];
NSLog(@"%d %d %d %d", result1, result2, result3, result4);
Person *person = [[Person alloc] init];
BOOL result5 = [person isMemberOfClass:[NSObject class]];
BOOL result6 = [person isKindOfClass:[NSObject class]];
BOOL result7 = [person isMemberOfClass:[Person class]];
BOOL result8 = [person isKindOfClass:[Person class]];
NSLog(@"%d %d %d %d", result5, result6, result7, result8);
[NSObject isMemberOfClass:[NSObject class]]会返回NO，原因是object_getClass(NSObject)拿到的是元类对象，而[NSObject class]是类对象，两者不相等。
[NSObject isKindOfClass:[NSObject class]]会返回YES，原本获取NSObject的元类对象和[NSObject class]来进行对比，应该是不相等，但是比较特殊的一点是NSObject的元类对象的superclass指向它的类对象，所以此处返回YES。此处可以参考Objective-C基础之一（深入理解OC对象）中isa和superclass的总结。
[Person isMemberOfClass:[Person class]]会返回NO，获取到Person的元类对象和[Person class]进行比较，两者不相等。
[Person isKindOfClass:[Person class]]会返回NO，首先会拿到Person的元类对象和[Person class]对比，发现不相等，然后会通过Person的superclass拿到父类的元类和[Person class]进行对比，发现还是不相等，一直遍历到基类NSObject的元类，NSObject的元类的superclass指向NSObject的类对象，因此最后一次遍历是拿NSObject的类对象和[Person class]进行比较，肯定不相等，所以返回NO。
[person isMemberOfClass:[NSObject class]]返回NO，原因是拿person的类对象和NSObject比较，显然不相等。
[person isKindOfClass:[NSObject class]]返回YES，因为Person原本就是继承自NSObject，而isKindOfClass则是通过继承链最终能找到NSObject的类对象和参数[NSObject class]进行对比，两者相等。
[person isMemberOfClass:[Person class]]返回YES，person的类对象就是Person。
[person isKindOfClass:[Person class]]返回YES，原因同上。