iOS runtime的使用场景-实战篇

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本文参考pingpong的iOS runtime 的使用场景--实战篇非常感谢该作者

1.背景知识

1.1 OC的方法调用流程

下面以实例对象调用方法[blackDog walk]为例描述方法调用的流程：

1、编译器会把`[blackDog walk]`转化为`objc_msgSend(blackDog，SEL)`，SEL为@selector(walk)。

2、Runtime会在blackDog对象所对应的Dog类的方法缓存列表里查找方法的SEL

3、如果没有找到，则在Dog类的方法分发表查找方法的SEL。（类由对象isa指针指向，方法分发表即methodList）

4、如果没有找到，则在其父类（设Dog类的父类为Animal类）的方法分发表里查找方法的SEL（父类由类的superClass指向）

5、如果没有找到，则沿继承体系继续下去，最终到达NSObject类。

6、如果在234的其中一步中找到，则定位了方法实现的入口，执行具体实现

7、如果最后还是没有找到，会面临两种情况：``(1) 如果是使用`［blackDog walk］`的方式调用方法````(2) 使用`［blackDog performSelector:@selector(walk)］`的方式调用方法

1.2 消息转发流程

1、动态方法解析
接收到未知消息时（假设blackDog的walk方法尚未实现），runtime会调用+resolveInstanceMethod:（实例方法）或者+resolveClassMethod:（类方法）

2、备用接收者
如果以上方法没有做处理，runtime会调用- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法。
如果该方法返回了一个非nil（也不能是self）的对象，而且该对象实现了这个方法，那么这个对象就成了消息的接收者，消息就被分发到该对象。
适用情况：通常在对象内部使用，让内部的另外一个对象处理消息，在外面看起来就像是该对象处理了消息。
比如：blackDog让女朋友whiteDog来接收这个消息

3、完整消息转发
在- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation方法中选择转发消息的对象，其中anInvocation对象封装了未知消息的所有细节，并保留调用结果发送到原始调用者。
比如：blackDog将消息完整转发給主人dogOwner来处理

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2.成员变量和属性

2.1 json->model

• 原理描述：用runtime提供的函数遍历Model自身所有属性，如果属性在json中有对应的值，则将其赋值。
• 核心方法：在NSObject的分类中添加方法

- (instancetype)initWithDict:(NSDictionary *)dict {

    if (self = [self init]) {
        //(1)获取类的属性及属性对应的类型
        NSMutableArray * keys = [NSMutableArray array];
        NSMutableArray * attributes = [NSMutableArray array];
        /*
         * 例子
         * name = value3 attribute = T@"NSString",C,N,V_value3
         * name = value4 attribute = T^i,N,V_value4
         */
        unsigned int outCount;
        objc_property_t * properties = class_copyPropertyList([self class], &outCount);
        for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
            objc_property_t property = properties[i];
            //通过property_getName函数获得属性的名字
            NSString * propertyName = [NSString stringWithCString:property_getName(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
            [keys addObject:propertyName];
            //通过property_getAttributes函数可以获得属性的名字和@encode编码
            NSString * propertyAttribute = [NSString stringWithCString:property_getAttributes(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
            [attributes addObject:propertyAttribute];
        }
        //立即释放properties指向的内存
        free(properties);

        //(2)根据类型给属性赋值
        for (NSString * key in keys) {
            if ([dict valueForKey:key] == nil) continue;
            [self setValue:[dict valueForKey:key] forKey:key];
        }
    }
    return self;
}

2.2 一键序列化

• 原理描述：用runtime提供的函数遍历Model自身所有属性，并对属性进行encode和decode操作。
• 核心方法：在Model的基类中重写方法：

- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
    if (self = [super init]) {
        unsigned int outCount;
        Ivar * ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
        for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
            Ivar ivar = ivars[i];
            NSString * key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
            [self setValue:[aDecoder decodeObjectForKey:key] forKey:key];
        }
    }
    return self;
}

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
    unsigned int outCount;
    Ivar * ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
    for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
        Ivar ivar = ivars[i];
        NSString * key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
        [aCoder encodeObject:[self valueForKey:key] forKey:key];
    }
}

2.3 访问私有变量

我们知道，OC中没有真正意义上的私有变量和方法，要让成员变量私有，要放在m文件中声明，不对外暴露。如果我们知道这个成员变量的名称，可以通过runtime获取成员变量，再通过getIvar来获取它的值。方法：

Ivar ivar = class_getInstanceVariable([Model class], "_str1");
NSString * str1 = object_getIvar(model, ivar);

3. 关联对象

如何給NSArray添加一个属性（不能使用继承）
iOS runtime实战应用：关联对象

• 问题
  OC的分类允许给分类添加属性，但不会自动生成getter、setter方法
  所以常规的仅仅添加之后，调用的话会crash
• runtime如何关联对象

//关联对象
void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)
//获取关联的对象
id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)
//移除关联的对象
void objc_removeAssociatedObjects(id object)

• 应用，如何关联：

- (void)setCustomTabbar:(UIView *)customTabbar {
    //这里使用方法的指针地址作为唯一的key
    objc_setAssociatedObject(self, @selector(customTabbar), customTabbar, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (UIView *)customTabbar {
    return objc_getAssociatedObject(self, @selector(customTabbar));
}

4.Method Swizzling

• Method Swizzling原理
  每个类都维护一个方法（Method）列表，Method则包含SEL和其对应IMP的信息，方法交换做的事情就是把SEL和IMP的对应关系断开，并和新的IMP生成对应关系

+ (void)load {

    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{

        Class selfClass = object_getClass([self class]);

        SEL oriSEL = @selector(imageNamed:);
        Method oriMethod = class_getInstanceMethod(selfClass, oriSEL);

        SEL cusSEL = @selector(myImageNamed:);
        Method cusMethod = class_getInstanceMethod(selfClass, cusSEL);

        BOOL addSucc = class_addMethod(selfClass, oriSEL, method_getImplementation(cusMethod), method_getTypeEncoding(cusMethod));
        if (addSucc) {
            class_replaceMethod(selfClass, cusSEL, method_getImplementation(oriMethod), method_getTypeEncoding(oriMethod));
        }else {
            method_exchangeImplementations(oriMethod, cusMethod);
        }

    });
}

• 自己使用过例子：
  使用场景,在iOS7中如果viewdidappear还没有完成，就立刻执行push或者pop操作会crash。
• 解决方案
  就是利用method swizzing, 将系统的viewdidappear替换为自己重写的sofaViewDidAppear

@implementation UIViewController (APSafeTransition)

+ (void)load
{
    Method m1;
    Method m2;

    m1 = class_getInstanceMethod(self, @selector(sofaViewDidAppear:));
    m2 = class_getInstanceMethod(self, @selector(viewDidAppear:));
    method_exchangeImplementations(m1, m2);
}