runTime初识

作者: 进击的小杰 | 来源:发表于2016-05-30 17:00 被阅读385次

这里就不说runtime有多牛逼了。直接进入正题。

首先Objective-C是面向对象的，任何类的定义都是对象。类和类的实例（对象）没有任何本质上的区别。任何对象都有isa指针。

Class 是一个 objc_class 结构类型的指针

要理解runtime就要知道这些参数的意思:

isa：

isa是一个Class类型的指针，每个被实例化的对象都有一个isa指针，指向相对应的类，然后这个类也有一个isa指针，指向meteClass(元类)。
可能很多人理解不了元类的概念，我开始我对元类这个东西，那时候还和父类联系在一起，也是想了很久才想通。

这里说一下类和对象的关系（帮助理解元类概念）：

很多人知道每一个对象本质上都是一个类的实例。其中类定义了成员变量和成员方法的列表。对象通过对象的isa指针指向类。
但其实每一个类本质上都是一个对象，类其实是元类的实例。元类定义了类方法的列表。类通过类的isa指针指向元类。当类方法被调用时，先会从本身查找类方法的实现，如果没有，元类会向他父类查找该方法。同时注意的是：元类也是类，它也是对象。元类也有isa指针,它的isa指针最终指向的是一个根元类(root meteClass).根元类的isa指针指向本身，这样形成了一个封闭的内循环。
super_class：父类，如果该类已经是最顶层的根类,那么它为NULL。

version：类的版本信息,默认为0

info：供运行期使用的一些位标识。

instance_size：该类的实例变量大小

ivars：成员变量的数组

runtime的应用：
1.动态创建一个类(比如KVO的底层实现)
2.动态地为某个类添加属性\方法, 修改属性值\方法
3.遍历一个类的所有成员变量(属性)\所有方法
实质上，以上的是通过相关方法来获取对象或者类的isa指针来实现的。

这里介绍下runtime中经常出现的一些字眼（其实翻译下就知道了）：

增加

增加函数:class_addMethod

增加实例变量:class_addIvar

增加属性:@dynamic标签，或者class_addMethod，因为属性其实就是由getter和setter函数组成

增加Protocol:class_addProtocol (说实话我真不知道动态增加一个protocol有什么用,-_-!!)

获取

获取函数列表及每个函数的信息(函数指针、函数名等等):class_getClassMethod method_getName ...

获取属性列表及每个属性的信息:class_copyPropertyList property_getName

获取类本身的信息,如类名等：class_getName class_getInstanceSize

获取变量列表及变量信息：class_copyIvarList

获取变量的值

替换

将实例替换成另一个类：object_setClass

替换类方法的定义：class_replaceMethod

4.其他常用方法：

交换两个方法的实现：method_exchangeImplementations.

设置一个方法的实现：method_setImplementation.

之前比较空的时候就简单的整理了一下，这边以类方法形式实现使用runtime记得导入<objc/message.h>,<objc/runtime.h>。

/**
 *  获取对象的所有属性以及相对应的值
 *
 *  @param className 一个实例化的对象
 *
 *  @return 字典（属性－值）
 */
+ (NSDictionary *)getAllPropertyNamesAndValuesWithClassName:(id)className {
    NSMutableDictionary *dict = [NSMutableDictionary dictionary];

    unsigned int count;
    objc_property_t *properties = class_copyPropertyList([className class], &count);

    for (int i = 0; i < count; i++) {
        objc_property_t property = properties[i];
        const char *name = property_getName(property);

        // 得到属性名
        NSString *propertyName = [NSString stringWithUTF8String:name];

        // 获取属性值
        id propertyValue = [className valueForKey:propertyName];

        if (propertyValue && propertyValue != nil) {
            [dict setObject:propertyValue forKey:propertyName];
        }
    }
    // 记得释放
    free(properties);
    return dict;
}

/**
 *  获取一个类（系统类也可以,包括未在.h中没有声名的属性）的所有私有属性
 *
 *  @param className 类名（注意：不能传对象）
 */
+ (void)getAttributeWithClassName:(id)className {

    u_int count;
    objc_property_t *properties = class_copyPropertyList(className, &count);
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        const char *propertyName = property_getName(properties[i]);
        NSString *strName = [NSString stringWithCString:propertyName encoding:NSUTF8StringEncoding];
        NSLog(@"%@", strName);
    }
}

/**
 *  获取一个类（系统类也可以,包括未在.h中没有声名的属性和成员变量）的所有私有属性和成员变量
 *
 *  @param className 类名（注意：不能传对象）
 *
 *  @return 一个数组
 */
+ (NSArray *)getAllMemberVariables:(id)className {
    unsigned int count = 0;
    Ivar *ivars = class_copyIvarList(className, &count);

    NSMutableArray *results = [[NSMutableArray alloc] init];
    for (NSUInteger i = 0; i < count; ++i) {
        Ivar variable = ivars[i];

        const char *name = ivar_getName(variable);
        NSString *varName = [NSString stringWithUTF8String:name];

        [results addObject:varName];
    }

    return results;
}

/**
 *  获取某个类（包括系统类）的所有方法，包括系统类以及其中没有在.h声明的方法
 *
 *  @param className 类名（注意：不能传对象）
 */
+ (void)getAllMethodsWithClassName:(id)className {
    unsigned int outCount = 0;
    Method *methods = class_copyMethodList(className, &outCount);

    for (int i = 0; i < outCount; ++i) {
        Method method = methods[i];

        // 获取方法名称，但是类型是一个SEL选择器类型
        SEL methodSEL = method_getName(method);
        // 需要获取C字符串
        const char *name = sel_getName(methodSEL);
        // 将方法名转换成OC字符串
        NSString *methodName = [NSString stringWithUTF8String:name];

        // 获取方法的参数列表
        int arguments = method_getNumberOfArguments(method);
        NSLog(@"方法名：%@, 参数个数：%d", methodName, arguments);
    }

    // 记得释放
    free(methods);
}

方法交换

/**
 *  方法交换也适用系统API
 *
 *  @param oldClassName 调用旧方法的类名
 *  @param oldMethod    旧方法
 *  @param newClassName 调用新方法的类名
 *  @param newMethod    新方法
 */
+ (void)methodSwizzlingAboutOldClassName:(id)oldClassName WithOldMethod:(SEL)oldMethod WithNewClassName:(id)newClassName WithNewMethod:(SEL)newMethod {

    Method old_Method = class_getInstanceMethod(oldClassName, oldMethod);
    Method new_Method = class_getInstanceMethod(newClassName, newMethod);
    method_exchangeImplementations(old_Method, new_Method);
}

-(void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder{
    //利用runTime进行归档
    //利用个数取出对应的属性（kvc）属性的名称
    //通过runtime来取出属性
    unsigned int count=0;
    Ivar *ivars=class_copyIvarList([self class], &count);
    for(int i=0;i<count;i++){
        Ivar ivar=ivars[i];
        const char *name=ivar_getName(ivar);
        NSString *key=[NSString stringWithUTF8String:name];
        [aCoder encodeObject:[self valueForKey:key] forKey:key];
    }
    free(ivars);
}
-(instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder{
    if(self=[super init]){
        
        unsigned int count=0;
        Ivar *ivars=class_copyIvarList([self class], &count);
        for(int i=0;i<count;i++){
            Ivar ivar=ivars[i];
            const char *name=ivar_getName(ivar);
            NSString *key=[NSString stringWithUTF8String:name];
            //            id value=[self valueForKey:key];
            id value=[aDecoder decodeObjectForKey:key];
        }
        free(ivars);
    }
    return self;
}

消息转发机制：

在调用某一个方法时，系统会查看这个对象能否接收这个消息（查看这个类有没有这个方法，或者有没有实现这个方法。），如果不能并且只在不能的情况下，就会调用下面这几个方法，给你“补救”的机会，你可以先理解为几套防止程序crash的备选方案，我们就是利用这几个方案进行消息转发，注意一点，前一套方案实现后一套方法就不会执行。如果这几套方案你都没有做处理，那么程序就会报错crash。
方案一：
＋ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
＋ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel
方案二：
－(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
方案三：
－ (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;
－(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;

#import <UIKit/UIKit.h>

@interface RunTimeViewController : UIViewController
//属性（与外界交流的）
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger age;
@property (nonatomic, strong) NSString *sex;

-(void)test1;
@end

#import "NSString+testAboutRuntime.h"
#import "RunTimeManage.h"
#import "RunTimeViewController.h"
#import <objc/message.h>
#import <objc/runtime.h>
#import "MYWebViewController.h"
#import <BaiduMapAPI_Search/BMKPoiSearchOption.h>
@interface RunTimeViewController () {
    //成员变量
    NSString *weight;
}

@property (nonatomic, strong) NSString *phoneNumber;
-(void)test3:(NSString *)str;
@end

@implementation RunTimeViewController
- (id)init {
    if (self = [super init]) {
        [RunTimeManage methodSwizzlingAboutOldClassName:[self class] WithOldMethod:@selector(viewDidLoad) WithNewClassName:[self class] WithNewMethod:@selector(viewDidLoadByMjj)];
    }
    return self;
}
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view from its nib.
}
- (void)viewDidLoadByMjj {
    [self.view setBackgroundColor:[UIColor orangeColor]];
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view from its nib.
    [RunTimeManage methodSwizzlingAboutOldClassName:[self class] WithOldMethod:@selector(test1) WithNewClassName:[self class] WithNewMethod:@selector(test2)];
    
    
    [self test1];
    NSString *str = [[NSString alloc] init];
    str.name = @"zhangsan";
    //    str.AttributeName=@"1111";
    NSLog(@"%@", str.name);
    //    NSLog(@"%@",str.AttributeName);
    self.name = @"mjj";
    self.sex = @"男";
    self.age = 22;
    
    [self test3:self.name];
    
    
    [RunTimeManage getAllMemberVariables:[RunTimeViewController class]];
    
    [RunTimeManage getAttributeWithClassName:[RunTimeViewController class]];
    [self setValue:@"女" forKey:@"sex"];
    
    [RunTimeManage getAllMethodsWithClassName:[NSString class]];
    
    [RunTimeManage getAllMethodsWithClassName:[BMKBasePoiSearchOption class]];
    [RunTimeManage getAllPropertyNamesAndValuesWithClassName:self];
    NSLog(@"%@", [RunTimeManage getAllPropertyNamesAndValuesWithClassName:self]);
    NSLog(@"%@", [[RunTimeManage getAllPropertyNamesAndValuesWithClassName:self] valueForKey:@"sex"]);
}
- (void)test1 {
    
    NSLog(@"111111");
}
- (void)test2 {
    
    NSLog(@"222222");
}
void functionForMethod1(id self,SEL _cmd){
    
    NSLog(@"动态添加方法SUCCESS");
}
//----------先动态决议，动态决议返回NO，进入消息转发——————————————————
//动态实现某个方法（动态决议）
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
    
    NSString *selectorString=NSStringFromSelector(sel);
    if([selectorString isEqualToString:@"test3:"]){
        
        class_addMethod(self, sel, (IMP)functionForMethod1, "v@:");
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
//消息转发
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{
    NSString *selectorString=NSStringFromSelector(aSelector);
   //先执行 resolveInstanceMethod，如果找到方法则不执行该方法
    if([selectorString isEqualToString:@"test3:"]){
        //返回一个对象，如果该对象实现了该方法则程序不会crash。
        return [[MyWebViewController alloc]init];
    }
    return nil;
}
- (void)didReceiveMemoryWarning {
    [super didReceiveMemoryWarning];
    // Dispose of any resources that can be recreated.
}

具体看我的代码吧，应该还是可以看懂的，其中可能会有比较多的代码冗余，因为调试时候牵扯比较多。欢迎交流。

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要理解runtime就要知道这些参数的意思:

isa：

这里说一下类和对象的关系（帮助理解元类概念）：

之前比较空的时候就简单的整理了一下，这边以类方法形式实现使用runtime记得导入<objc/message.h>,<objc/runtime.h>。

方法交换

消息转发机制：

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