Runtime 知识点

作者: 7c205247047d | 来源:发表于2017-11-18 13:24 被阅读81次

    Runtime 是什么? Runtime 有什么作用?

    1. Rutime 是什么?

    1.1. Runtime 简称运行时,就是系统在运行的时候的一些机制,其中最主要的是消息机制.

    当我们编写 OC 代码之后,当运行之后都会变成 runtime 的方式运行.比如:
    OC 代码:[tableViewre loadData];
    运行之后转换为
    Runtime 代码:objc_msgSend(tableView, @selector(reloadData));

    1.2. Rutime常用方法

    创建一个 Person 类:

    #import <Foundation/Foundation.h>
    
    @interface Person : NSObject{
        /**
         成员变量
         */
        NSInteger   _age;
        NSString    *_gender;
    }
    
    /**
     属性
     */
    @property (nonatomic, copy) NSString *name;
    @property (nonatomic, copy) NSString *identyfier;
    
    /**
     方法
     */
    - (void)eatByFood:(NSString *)food;
    
    + (void)run;
    
    + (void)walk;
    
    @end
    
    #import "Person.h"
    
    @implementation Person
    
    - (void)eatByFood:(NSString *)food {
        NSLog(@"吃%@", food);
    }
    
    + (void)run {
        NSLog(@"跑步");
    }
    
    + (void)walk {
        NSLog(@"走路");
    }
    
    @end
    
    • 获取此类的属性列表
    unsigned int count;
    //属性列表
    objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([Person class], &count);
    //打印每个属性的名称
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++) {
        const char *propertyName = property_getName(propertyList[i]);
        NSLog(@"PropertyName -- %@", [NSString stringWithUTF8String:propertyName]);
    }
    
    Log:
    2017-11-18 14:06:12.187593+0800 runtime[845:20588170] PropertyName -- name
    2017-11-18 14:06:12.188593+0800 runtime[845:20588170] PropertyName -- identyfier
    
    • 获取此类的成员列表
    unsigned int count;
    //成员变量列表
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList([Person class], &count);
    //打印每个成员变量的名称
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++) {
        const char *ivarName = ivar_getName(ivarList[i]);
        NSLog(@"IvarName -- %@", [NSString stringWithUTF8String:ivarName]);
    }
    
    Log:
    2017-11-18 14:15:33.972601+0800 runtime[1232:20657314] IvarName -- _age
    2017-11-18 14:15:33.972724+0800 runtime[1232:20657314] IvarName -- _gender
    2017-11-18 14:15:33.972827+0800 runtime[1232:20657314] IvarName -- _name
    2017-11-18 14:15:33.972919+0800 runtime[1232:20657314] IvarName -- _identyfier
    
    • 获取此类的方法列表
    //方法列表
    Method *methodList = class_copyMethodList([Person class], &count);
    //打印每个方法的名称
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++) {
        Method method = methodList[i];
        SEL method_sel = method_getName(method);
        NSLog(@"MethodName -- %@", NSStringFromSelector(method_sel));
    }
    
    2017-11-18 14:38:14.811410+0800 runtime[2235:20835336] MethodName -- eatByFood:
    2017-11-18 14:38:14.811519+0800 runtime[2235:20835336] MethodName -- identyfier
    2017-11-18 14:38:14.812418+0800 runtime[2235:20835336] MethodName -- setIdentyfier:
    2017-11-18 14:38:14.814270+0800 runtime[2235:20835336] MethodName -- .cxx_destruct
    2017-11-18 14:38:14.814633+0800 runtime[2235:20835336] MethodName -- name
    2017-11-18 14:38:14.814794+0800 runtime[2235:20835336] MethodName -- setName:
    
    • 获取此类的类方法
    Method runMethod = class_getClassMethod([Person class], @selector(run));
    Method walkMethod = class_getClassMethod([Person class], @selector(walk));
    
    • 获取此类的实例方法
    Method eatMethod = class_getInstanceMethod([Person class], @selector(eatByFood:));
    
    • 交换方法
    Method runMethod = class_getClassMethod([Person class], @selector(run));
    Method walkMethod = class_getClassMethod([Person class], @selector(walk));
    method_exchangeImplementations(runMethod, walkMethod);
    

    2. Runtime 有什么作用?

    • Category 添加属性的绑定;
    • 动态添加方法(方法懒加载);
    • 交换两个方法的实现;
    • 替换系统已有的方法;
    • 消息转发机制;

    2.1. Category 添加属性的绑定

    添加类 Person 的分类并且添加属性绑定:

    #import "Person.h"
    
    @interface Person (Extension)
    
    @property (nonatomic, copy) NSString *occupation;
    
    @end
    
    #import "Person+Extension.h"
    #import <objc/message.h>
    
    @implementation Person (Extension)
    
    static const char *OccupationKey = "OccupationKey";
    
    - (void)setOccupation:(NSString *)occupation {
        objc_setAssociatedObject(self, OccupationKey, occupation, OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
    }
    
    - (NSString *)occupation {
        return objc_getAssociatedObject(self, OccupationKey);
    }
    
    @end
    

    2.2. 动态添加方法

    Person *p = [[Person alloc] init];
    [p performSelector:@selector(study:) withObject:@(8)];
    

    类中不存在study:方法,此时找不到此方法,因此程序执行会 Crash.
    为此类动态添加 study: 方法:

    /**
     当 Runtime 系统在 Cache 和类的方法列表(包括父类)中找不到要执行的方法时,
     Runtime 会调用 resolveInstanceMethod: 或 resolveClassMethod: 来给我们一次动态添加方法实现的机会。
     我们需要用 class_addMethod 函数完成向特定类添加特定方法实现的操作:
     */
    + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
        if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"study:"]) {
            class_addMethod(self, sel, (IMP)custom_study_method, "v@:@");
        }
        return [super resolveInstanceMethod:sel];
    }
    
    void custom_study_method(id self, SEL _cmp, id hour) {
        NSLog(@"学习了%@小时", hour);
    }
    

    2.3. 交换两个方法的实现

    未交换前的调用此两个方法

    [Person run];
    [Person walk];
    
    Log:
    2017-11-18 16:21:57.626816+0800 runtime[6415:21623838] 跑步
    2017-11-18 16:21:57.627144+0800 runtime[6415:21623838] 走路
    

    交换方法

    + (void)load {
        Method runMethod = class_getClassMethod(self, @selector(run));
        Method walkMethod = class_getClassMethod(self, @selector(walk));
        method_exchangeImplementations(runMethod, walkMethod);
    }
    

    在交换后的调用此两个方法

    [Person run];
    [Person walk];
    
    Log:
    2017-11-18 16:26:51.442822+0800 runtime[6748:21682758] 走路
    2017-11-18 16:26:51.443171+0800 runtime[6748:21682758] 跑步
    

    明显看得出虽然都是调用的同样方法,但打印的结果已经调换了.

    2.4. 替换已有的方法

    在编码中,假设系统类中的某个方法,我们需要改变这个方法的实现.而恰恰我们又改不了系统类的源码(或者是自己写的类和第三方不想去改源码),这时候可以用 runtime 来实现.

    //第一种
    //url 中不包含中文
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"www.baidu.com"];
    NSLog(@"%@", url);
    Log:
    2017-11-18 17:07:05.608822+0800 runtime[8349:21965250] www.baidu.com
    
    //第二种
    //url 中包含中文
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"www.baidu.com/百度"];
    NSLog(@"%@", url);
    Log:
    2017-11-18 17:05:50.173236+0800 runtime[8268:21947324] (null)
    

    第一种和第二种就只是加了中文字的区别,而打印之后的 url 却为 null.
    此时,仍然使用此 URLWithString,但要区别url是否为空.并且做相应的处理.
    添加类 NSURL 的分类

    #import <Foundation/Foundation.h>
    
    @interface NSURL (Extension)
    
    @end
    
    #import "NSURL+Extension.h"
    #import <objc/message.h>
    
    @implementation NSURL (Extension)
    
    + (void)load {
        Method urlMethod = class_getClassMethod([self class], @selector(URLWithString:));
        Method yxl_urlMethod = class_getClassMethod([self class], @selector(yxl_URLWithString:));
        method_exchangeImplementations(urlMethod, yxl_urlMethod);
    }
    
    + (instancetype)yxl_URLWithString:(NSString *)URLString {
        
        NSURL *url = [self yxl_URLWithString:URLString];
        if (url == nil) {
            /**
             在这里处理操作
             */
            NSLog(@"此链接为空...");
        }
        return url;
    }
    
    @end
    

    添加之后,运行结果就有相应的提示:

    2017-11-18 17:10:11.795304+0800 runtime[8514:21993184] 此链接为空...
    2017-11-18 17:10:11.797697+0800 runtime[8514:21993184] (null)
    
    • 未完待续,不正确的地方请大神们的指点,谢谢!
    • Demo的地址

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