iOS Runtime的实际应用

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见题知意，这篇文章并不是告诉你什么是Runtime机制以及它的原理，本文主要讲的是runtime在实际开发过程中的应用,如果想要了解runtime机制的实现原理，我建议看这篇文章，这边文章详细地讲解了iOSRuntime的原理（看完必须清楚isa指针以及消息转发机制的原理）。

Runtime的实际应用

1、动态给分类添加属性

这个应该使用的比较频繁，通过runtime动态添加属性，可以给系统类添加自定义属性，灵活使用，可以带来神奇的效果。

//(block直接调用手势的action)
+ (instancetype)mm_gestureRecognizerWithActionBlock:(MMGestureBlock)block {
    __typeof(self) weakSelf = self;
    return [[weakSelf alloc]initWithActionBlock:block];
}
- (instancetype)initWithActionBlock:(MMGestureBlock)block {
    self = [self init];
    [self addActionBlock:block];
    [self addTarget:self action:@selector(invoke:)];
    return self;
}

- (void)addActionBlock:(MMGestureBlock)block {
    if (block) {
        objc_setAssociatedObject(self, &target_key, block, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
    }
}
- (void)invoke:(id)sender {
    MMGestureBlock block = objc_getAssociatedObject(self, &target_key);
    if (block) {
        block(sender);
    }
}

2、方法的交换swizzling

这个方法，一般在特殊的情况下使用，可以将系统的方法转换成自定义的方法，在一些特殊的场景，比如iOS的平板开发及手机开发代码整合时，使用起来比较方便。

@implementation UIImage (hook)

+ (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);
        }
        
    });
}
+ (UIImage *)myImageNamed:(NSString *)name {
    
    NSString * newName = [NSString stringWithFormat:@"%@%@", @"new_", name];
    return [self myImageNamed:newName];
}

3、字典转模型

这个很常见，网上所有的字典转模型的三方框架最底层的实现原理莫过于此，你们去看一下就会明白了，比如MJExtension。

const char *kPropertyListKey = "YFPropertyListKey";
+ (NSArray *)yf_objcProperties
{
    /* 获取关联对象 */
    NSArray *ptyList = objc_getAssociatedObject(self, kPropertyListKey);
    /* 如果 ptyList 有值,直接返回 */
    if (ptyList) {
        return ptyList;
    }
    /* 调用运行时方法, 取得类的属性列表 */
    /* 成员变量:
     * class_copyIvarList(__unsafe_unretained Class cls, unsigned int *outCount)
     * 方法:
     * class_copyMethodList(__unsafe_unretained Class cls, unsigned int *outCount)
     * 属性:
     * class_copyPropertyList(__unsafe_unretained Class cls, unsigned int *outCount)
     * 协议:
     * class_copyProtocolList(__unsafe_unretained Class cls, unsigned int *outCount)
     */
    unsigned int outCount = 0;
    /**
     * 参数1: 要获取得类
     * 参数2: 类属性的个数指针
     * 返回值: 所有属性的数组, C 语言中,数组的名字,就是指向第一个元素的地址
     */
    /* retain, creat, copy 需要release */
    objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([self class], &outCount);
    NSMutableArray *mtArray = [NSMutableArray array];
    /* 遍历所有属性 */
    for (unsigned int i = 0; i < outCount; i++) {
        /* 从数组中取得属性 */
        objc_property_t property = propertyList[i];
        /* 从 property 中获得属性名称 */
        const char *propertyName_C = property_getName(property);
        /* 将 C 字符串转化成 OC 字符串 */
        NSString *propertyName_OC = [NSString stringWithCString:propertyName_C encoding:NSUTF8StringEncoding];
        [mtArray addObject:propertyName_OC];
    }
    /* 设置关联对象 */
    /**
     *  参数1 : 对象self
     *  参数2 : 动态添加属性的 key
     *  参数3 : 动态添加属性值
     *  参数4 : 对象的引用关系
     */
    objc_setAssociatedObject(self, kPropertyListKey, mtArray.copy, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    /* 释放 */
    free(propertyList);
    return mtArray.copy;
}
+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict {
    /* 实例化对象 */
    id objc = [[self alloc]init];
    /* 使用字典,设置对象信息 */
    /* 1. 获得 self 的属性列表 */
    NSArray *propertyList = [self  yf_objcProperties];
    /* 2. 遍历字典 */
    [dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull key, id  _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {
        /* 3. 判断 key 是否字 propertyList 中 */
        if ([propertyList containsObject:key]) {
            /* 说明属性存在,可以使用 KVC 设置数值 */
            [objc setValue:obj forKey:key];
        }
    }];
    /* 返回对象 */
    return objc;
}

4、获取所有的私有属性和方法

这个在判断是否子类重写了父类的方法时会用到。

#pragma mark - 获取所有的属性(包括私有的)
- (void)getAllIvar {
    unsigned int count = 0;
    //Ivar：定义对象的实例变量，包括类型和名字。
    //获取所有的属性(包括私有的)
    Ivar *ivars= class_copyIvarList([UIPageControl class], &count);
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        //取出成员变量
        Ivar ivar = ivars[i];
        
        NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
        NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
        NSLog(@"属性 --> %@ 和 %@",name,type);
        
    }
    
}
#pragma mark - 获取所有的方法(包括私有的)
- (void)getAllMethod {
    unsigned int count = 0;
    //获取所有的方法(包括私有的)
    Method *memberFuncs = class_copyMethodList([UIPageControl class], &count);
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        
        SEL address = method_getName(memberFuncs[i]);
        NSString *methodName = [NSString stringWithCString:sel_getName(address) encoding:NSUTF8StringEncoding];
        
        NSLog(@"方法 : %@",methodName);
    }
    
}

5、对私有属性修改

好像没遇到过具体需要使用地方。

#pragma mark - 对私有变量的更改
- (void)changePrivate {
    Person *onePerson = [[Person alloc] init];
    NSLog(@"Person属性 == %@",[onePerson description]);
    
    unsigned  int count = 0;
    Ivar *members = class_copyIvarList([Person class], &count);
    
    for (int i = 0; i < count; i++){
        Ivar var = members[i];
        const char *memberAddress = ivar_getName(var);
        const char *memberType = ivar_getTypeEncoding(var);
        NSLog(@"获取所有属性 = %s ; type = %s",memberAddress,memberType);
    }
    //对私有变量的更改
    Ivar m_address = members[1];
    object_setIvar(onePerson, m_address, @"上海");
    NSLog(@"对私有变量的(地址)进行更改 : %@",[onePerson description]);
    
}

6、归档:解档

快速定义归档和解档属性

@implementation MMModel

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)encoder {
    unsigned int count = 0;
    //  利用runtime获取实例变量的列表
    Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &count);
    for (int i = 0; i < count; i ++) {
        //  取出i位置对应的实例变量
        Ivar ivar = ivars[i];
        //  查看实例变量的名字
        const char *name = ivar_getName(ivar);
        //  C语言字符串转化为NSString
        NSString *nameStr = [NSString stringWithCString:name encoding:NSUTF8StringEncoding];
        //  利用KVC取出属性对应的值
        id value = [self valueForKey:nameStr];
        //  归档
        [encoder encodeObject:value forKey:nameStr];
    }
    
    //  记住C语言中copy出来的要进行释放
    free(ivars);
    
}

- (id)initWithCoder:(NSCoder *)decoder {
    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 stringWithCString:name encoding:NSUTF8StringEncoding];
            id value = [decoder decodeObjectForKey:key];
            //  设置到成员变量身上
            [self setValue:value forKey:key];
        }
        
        free(ivars);
    }
    return self;
}

7、动态的添加方法

这个我也没用过，不过理解了消息转发的整个流程，就能够理解为什么这样行得通。

// 默认方法都有两个隐式参数，
void eat(id self,SEL sel){
    NSLog(@"%@ %@",self,NSStringFromSelector(sel));
    NSLog(@"动态添加了一个方法");

}

// 当一个对象调用未实现的方法，会调用这个方法处理,并且会把对应的方法列表传过来.
// 刚好可以用来判断，未实现的方法是不是我们想要动态添加的方法
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    
    if (sel == NSSelectorFromString(@"eat")) {
        // 注意:这里需要强转成IMP类型
        class_addMethod(self, sel, (IMP)eat, "v@:");
        return YES;
    }
    // 先恢复, 不然会覆盖系统的方法
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

第一次写文章，希望对大家帮助，以后我会经常更新文章的，希望大家多多支持。