OC语言是一门动态语言，它将很多静态语言在编译和链接时期做的事放到了运行时来处理。这种动态语言的优势在于：我们写代码时更具灵活性，如我们可以把消息转发给我们想要的对象，或者随意交换一个方法的实现等。
这种特性意味着OC不仅需要一个编译器，还需要一个运行时系统来执行编译的代码。对于OC来说，这个运行时系统就像一个操作系统一样：它让所有的工作可以正常的运行。这个运行时系统即Objc Runtime。Objc Runtime其实是一个Runtime库，它基本上是用C和汇编写的，这个库使得C语言有了面向对象的能力。
1. 简介
（1）简称运行时，是一套比较底层的纯C语言API。
（2）Runtime是指将数据类型的确定由编译时推迟到了运行时。
（3）OC代码，在程序运行过程中，最终会转换成Runtime的C语言代码，Runtime是Object-C的幕后工作者。
（4）OC需要Runtime来创建类和对象，进行消息发送和转发。
2.使用
（1）基本使用
- 在程序运行过程中，动态的创建类，动态添加、修改这个类的属性和方法
- 遍历一个类中所有的成员变量、属性以及所有方法
- 消息传递和转发
（2）典型使用
- 给系统分类添加属性、方法
- 方法交换
- 获取对象的属性、私有属性
- 字典转模型
- KVC、KVO
- 归档（编码、解码）
- block
......
3.使用示例
（1）动态交换两个方法
应用场景：当第三方框架或者系统原生功能不能满足我们的时候，可以保持系统原有方法功能基础上，添加额外的功能。
#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
/**
加载一张图片，提示是否加载成功
*/
//调用系统加载图片的方法
UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"44"];
}
@end
//UIImage分类
#import "UIImage+ImageLoad.h"
#import
@implementation UIImage (ImageLoad)
/**
load方法：把类加载进内存的时候调用，只会调用一次
方法应先交换，再去调用
*/
+ (void)load {
//1.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in_imageNamed方法地址
Method in_imageNamedMethpd = class_getClassMethod(self, @selector(in_imageNamed:));
//3.交换方法地址，相当于交换实现方法
method_exchangeImplementations(imageNamedMethod, in_imageNamedMethpd);
}
/**
不会出现死循环
调用imageNamed: -> in_imageNamed:
调用in_imageNamed: -> imageNamed:
*/
+ (UIImage *) in_imageNamed:(NSString *)name{
//实际上调用的是系统的imageNamed:
UIImage *image = [UIImage in_imageNamed:name];
if (image) {
NSLog(@"加载成功");
}else{
NSLog(@"加载失败");
}
return image;
}
/**
不能在分类中重写系统方法imageNamed:，会把系统的功能覆盖掉，而且分类中不能调用super
+ (UIImage *)imageNamed:(NSString *)name{
}
*/
@end
（2）给分类动态添加属性
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的内存空间添加到类存空间。（应用场景：给系统的类添加属性的时候，可以使用runtime【系统 NSObject 添加一个分类，我们知道在分类中是不能够添加成员属性的，虽然我们用了@property，但是仅仅会自动生成get和set方法的声明，并没有带下划线的成员变量和方法实现生成。但是我们可以通过runtime就可以做到给它方法的实现。】）
#import
@interface NSObject (Property)
//@property在分类中，只会生产get、set、方法声明，不会生产实现，也不会生产带下划线的成员属性
@property (nonatomic,strong)NSString *name;
@end
#import "NSObject+Property.h"
#import
@implementation NSObject (Property)
-(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
*/
objc_setAssociatedObject(self, @"name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
-(NSString *)name{
return objc_getAssociatedObject(self, @"name");
}
@end
#import "ViewController.h"
#import "NSObject+Property.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSObject *objc = [[NSObject alloc]init];
objc.name = @"zhangsan";
NSLog(@"%@",objc.name);
}
@end
（3）字典转模型
字典转模型的方式：
1）一个一个属性赋值
2）字典转模型KVC实现
KVC字典转模型必须保证模型中属性和字典中的key一一对应，可以重写重写对象的setValue:forUndefinedKey:，把系统的方法覆盖
#import
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic,strong)NSString *name;
@property (nonatomic,assign)NSInteger age;
#pragma mark - 模型构造函数
+(instancetype)personWithDict:(NSDictionary *)dict;
-(instancetype)initWithDict:(NSDictionary *)dict;
@end
#import "Person.h"
@implementation Person
+(instancetype)personWithDict:(NSDictionary *)dict{
return [[self alloc]initWithDict:dict];
}
-(instancetype)initWithDict:(NSDictionary *)dict{
self = [super init];
if (self) {
//方法一：直接设置
_name = dict[@"name"];
_age = [dict[@"age"] integerValue];
//方法二：使用KVC设置
[self setValue:dict[@"name"] forKey:@"name"];
[self setValue:dict[@"age"] forKey:@"age"];
//方法三：遍历字典设置
for (NSString *key in dict) {
id value = dict[key];
[self setValue:value forKey:key];
}
//方法四：简化方法三
[self setValuesForKeysWithDictionary:dict];
}
return self;
}
-(void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key{
}
@end
3）字典转模型runtime实现
#import
@protocol ModelDelegate
@optional
//提供一个协议，只要准备这个协议的类，都能把数组中的字典转成模型(返回字典为数组属性名:模型名)
+(NSDictionary *)arrayContainModelClass;
@end
@interface NSObject (Model)
//字典转模型
+(instancetype)objectWithDoct:(NSDictionary *)dict;
@end
#import "NSObject+Model.h"
#import
@implementation NSObject (Model)
+(instancetype)objectWithDoct:(NSDictionary *)dict{
//创建模型对象
id objc = [[self alloc]init];
unsigned int count = 0;
//获取成员属性数组
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
//遍历所有的成员属性名，一个一个去字典中取出对应的value给模型属性赋值
for (int i = 0; i < count; i++) {
//获取成员属性
Ivar ivar = ivarList[i];
//获取成员属性名 c -> oc字符串
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
//_成员属性名 -> 字典key
NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
//字典取出对应value给模型属性赋值
id value = dict[key];
//获取成员属性类型
NSString *ivarType = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
//二级转换，字典中还有字典，也需要把字典转换成模型
//判断value是不是字典
if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]] && ![ivarType containsString:@"NS"]) {
//是字典对象，并且属性名对应类型是自定义类型
//处理类型字符串 @\"User\" -> User
ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"@" withString:@""];
ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"\"" withString:@""];
//自定义对象，并且值是字典
Class modelClass = NSClassFromString(ivarType);
if (modelClass) {
//字典转模型
value = [modelClass objectWithDoct:value];
}
}
//三级转换，NSArray中也是字典，把数组中的字典转换成模型
//判断值是否是数组
if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
//判断对应类有没有实现字典数组转模型数组协议
if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {
//转换成id类型，就能调用任何对象的方法
id idSelf = self;
//获取数组中字典对应的模型
NSString *type = [idSelf arrayContainModelClass][key];
//生产模型
Class classModel = NSClassFromString(type);
NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array];
//遍历字典数组，生产模型数组
for (NSDictionary *dict in value) {
id model = [classModel objectWithDoct:dict];
[arrM addObject:model];
}
//把模型数组赋值给value
value = arrM;
}
}
if (value) {
//KVC字典转模型
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
//返回对象
return objc;
}
@end
测试：
#import
#import "CarType.h"
@interface Car : NSObject
@property (nonatomic,strong)CarType *carType;
@property (nonatomic,assign)NSInteger speed;
@property (nonatomic,strong)NSArray * CarColorArr;
@end
#import "Car.h"
#import "NSObject+Model.h"
@interface Car()
@end
@implementation Car
//实现协议方法
+ (NSDictionary *)arrayContainModelClass{
return @{@"CarColorArr":@"CarColor"};
}
@end
#import
@interface CarType : NSObject
@property (nonatomic,strong)NSString *type;
@end
#import
@interface CarColor : NSObject
@property (nonatomic,strong)NSString *color;
@end
#import "ViewController.h"
#import "NSObject+Model.h"
#import "Car.h"
#import "CarType.h"
#import "CarColor.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSDictionary * dict = @{
@"carType":@{@"type":@"BMW"},
@"speed":@120,
@"CarColorArr":@[@{@"color":@"red"},@{@"color":@"blue"}]
};
Car *car = [Car objectWithDoct:dict];
NSLog(@"type == %@,speed == %ld",car.carType.type,car.speed);
CarColor *color = car.CarColorArr[0];
NSLog(@"color == %@",color.color);
}
@end
（4）动态添加方法
应用场景：如果一个类的方法非常多，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。
#import
@interface Person : NSObject
@end
#import "Person.h"
#import
@implementation Person
//没有返回值，一个参数
//void,(id,SEL)
void aaa(id self,SEL _cmd,NSNumber *meter){
NSLog(@"走了%@米",meter);
}
/**
任何方法默认都有两个隐式参数，self和_cmd（当前方法的方法编号）
resolveInstanceMethod:只要一个对象调用了一个未实现的方法，就会调用此方法进行处理（消息转发机制）
作用：动态添加方法，处理未实现方法
*/
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
if (sel == NSSelectorFromString(@"walk:")) {
class_addMethod(self, sel, (IMP)aaa, "v@:@");
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
@end
#import "ViewController.h"
#import "Person.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Person *p = [[Person alloc]init];
[p performSelector:@selector(walk:) withObject:@100];
}
@end
（5）动态变量控制
#import "ViewController.h"
#import "Person.h"
#import
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Person *xiaoming = [[Person alloc]init];
unsigned int count = 0;
Ivar *ivarList = class_copyIvarList([xiaoming class], &count);
for (int i = 0; i （6）数组越界
动态交换方法，防止数组越界导致崩溃
#import "NSArray+DJSafeIndex.h"
#import
@implementation NSArray (DJSafeIndex)
+(void)load{
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
// NSArray 是一个类簇,具体有三个子类__NSArray0,__NSSingleObjectArrayI,__NSArrayI,
// 还有一个__NSPlaceholderArray是占位的,不实际使用
// 对__NSArray0,__NSSingleObjectArrayI来说,下面三种调用的同一个方法objectAtIndex
// 对__NSArrayI,__NSArrayM来说,objectAtIndex 和 objectAtIndexedSubscript 有不同的实现,
Method method = class_getInstanceMethod(objc_getClass("_NSArray0"), @selector(objectAtIndex:));
Method changeMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("_NSArray0"), @selector(emptyObjectIndex:));
method_exchangeImplementations(method, changeMethod);
Method method1 = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSSingleObjectArrayI"), @selector(objectAtIndex:));
Method changeMethod1 = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSSingleObjectArrayI"), @selector(singleObjectIndex:));
method_exchangeImplementations(method1, changeMethod1);
Method method2 = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(objectAtIndex:));
Method changeMethod2 = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(safe_arrObjectIndex:));
method_exchangeImplementations(method2, changeMethod2);
Method method3 = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(objectAtIndexedSubscript:));
Method changeMethod3 = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(safe_objectAtIndexedSubscript:));
method_exchangeImplementations(method3, changeMethod3);
});
}
- (id)emptyObjectIndex:(NSInteger)index {
NSLog(@"__NSArray0 取一个空数组 objectAtIndex , 崩溃") ;
return nil;
}
- (id)singleObjectIndex:(NSInteger)index {
if (index >= self.count || index < 0) {
NSLog(@"__NSSingleObjectArrayI 取一个不可变单元素数组时越界 objectAtIndex , 崩溃") ;
return nil;
}
return [self singleObjectIndex:index];
}
- (id)safe_arrObjectIndex:(NSInteger)index{
if (index >= self.count || index < 0) {
NSLog(@"__NSArrayI 取不可变数组时越界 objectAtIndex , 崩溃") ;
return nil;
}
return [self safe_arrObjectIndex:index];
}
- (id)safe_objectAtIndexedSubscript:(NSInteger)index{
if (index >= self.count || index < 0) {
NSLog(@"__NSArrayI 取不可变数组时越界 objectAtIndexedSubscript , 崩溃") ;
return nil;
}
return [self safe_objectAtIndexedSubscript:index];
}
- (id)mutableArray_safe_objectAtIndexedSubscript:(NSInteger)index{
if (index >= self.count || index < 0) {
NSLog(@"__NSArrayM 取可变数组时越界 objectAtIndexedSubscript , 崩溃") ;
return nil;
}
return [self mutableArray_safe_objectAtIndexedSubscript:index];
}
- (id)safeObjectIndex:(NSInteger)index{
if (index >= self.count || index < 0) {
NSLog(@"__NSArrayM 取可变数组时越界 objectAtIndex , 崩溃") ;
return nil;
}
return [self safeObjectIndex:index];
}
- (void)safeInsertObject:(id)object atIndex:(NSUInteger)index{
if (index>self.count) {
NSLog(@"__NSArrayM 添加元素越界 insertObject:atIndex: , 崩溃") ;
return ;
}
if (object == nil) {
NSLog(@"__NSArrayM 添加空元素 insertObject:atIndex: , 崩溃") ;
return ;
}
[self safeInsertObject:object atIndex:index];
}
- (void)safeAddObject:(id)object {
if (object == nil) {
NSLog(@"__NSArrayM 添加空元素 addObject , 崩溃") ;
return ;
}
[self safeAddObject:object];
}
@end