iOS runtime的理解

Objective-C 扩展了 C 语言，并加入了面向对象特性和 Smalltalk 式的消息传递机制。而这个扩展的核心是一个用 C 和 编译语言 写的 Runtime 库。它是 Objective-C 面向对象和动态机制的基石。

Objective-C是动态语言：
1.动态类型：
即id类型，在编译器编译的时候是不能被识别的，即程序运行的时候才会根据语境来识别。
2.动态绑定：
基于动态类型，在某个实例对象被确定后，其类型便被确定了。该对象对应的属性和响应的消息也被完全确定，也就是说让代码在运行时判断需要调用什么方法，而不是在编译时，这就是动态绑定。
3.动态加载：
根据需求加载所需要的资源。

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。

isa指针

每个Objective-C对象都有一个隐藏的数据结构，这个数据结构是Objective-C对象的第一个成员变量，它就是isa指针。

一个对象（Object）的isa指向了这个对象的类（Class），而这个对象的类（Class）的isa指向了metaclass，而它的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。这样我们就可以找到静态方法和变量了。

//对象
struct objc_object 
{
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

//类
struct objc_class 
{
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
    Class super_class                                        OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char *name                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list *ivars                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_method_list **methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache *cache                                 OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list *protocols                     OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;

//方法列表
struct objc_method_list {
    struct objc_method_list *obsolete                        OBJC2_UNAVAILABLE;
    int method_count                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
 /* variable length structure */
    struct objc_method method_list[1]                        OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
    int space                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
}                                                   

//方法
struct objc_method 
{
    SEL method_name                                          OBJC2_UNAVAILABLE;
    char *method_types                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    IMP method_imp                                           OBJC2_UNAVAILABLE;
}

一个对象的方法像这样[obj foo]，编译器转成消息发送objc_msgSend(obj, foo)，Runtime时执行的流程是这样的：

首先，通过obj的isa指针找到它的 class ;
在 class 的 method list 找 foo ;
如果 class 中没到 foo，继续往它的 superclass 中找 ;
一旦找到 foo 这个函数，就去执行它的实现IMP 。