runtime简介
因为Objc是一门动态语言，所以它总是想办法把一些决定工作从编译连接推迟到运行时。也就是说只有编译器是不够的，还需要一个运行时系统(runtime system) 来执行编译后的代码。这就是 Objective-C Runtime系统存在的意义，它是整个Objc运行框架的一块基石。RunTime简称运行时。OC就是运行时机制，其中最主要的是消息机制。对于C语言，函数的调用在编译的时候会决定调用哪个函数。对于OC的函数，属于动态调用过程，在编译的时候并不能决定真正调用哪个函数，只有在真正运行的时候才会根据函数的名称找到对应的函数来调用。Runtime基本是用C和汇编写的，可见苹果为了动态系统的高效而作出的努力。你可以在这里下到苹果维护的开源代码。苹果和GNU各自维护一个开源的runtime版本，这两个版本之间都在努力的保持一致。
Runtime相关的头文件
ios的sdk中 usr/include/objc文件夹下面有这样几个文件
都是和运行时相关的头文件，其中主要使用的函数定义在message.h和runtime.h这两个文件中。 在message.h中主要包含了一些向对象发送消息的函数，这是OC对象方法调用的底层实现。
使用时，需要导入文件，导入如：
#import<object/message.g>
#import<object/runtime.h>
runtime.h是运行时最重要的文件，其中包含了对运行时进行操作的方法。 主要包括：
操作对象的类型的定义
///An opaque type that represents a method in a class definition. 一个类型，代表着类定义中的一个方法
typedefstructobjc_method *Method;
///An opaque type that represents an instance variable.代表实例(对象)的变量typedefstructobjc_ivar *Ivar;
///An opaque type that represents a category.代表一个分类
typedefstructobjc_category *Category;
///An opaque type that represents an Objective-C declared property.代表OC声明的属性typedefstructobjc_property *objc_property_t;
//Class代表一个类，它在objc.h中这样定义的 typedef struct objc_class;
*Class;structobjc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;#if!__OBJC2__Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE;constchar*name OBJC2_UNAVAILABLE;longversion OBJC2_UNAVAILABLE;longinfo OBJC2_UNAVAILABLE;longinstance_size OBJC2_UNAVAILABLE;structobjc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE;structobjc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;structobjc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE;structobjc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE;#endif} OBJC2_UNAVAILABLE;
这些类型的定义，对一个类进行了完全的分解，将类定义或者对象的每一个部分都抽象为一个类型type，对操作一个类属性和方法非常方便。OBJC2_UNAVAILABLE标记的属性是Ojective-C 2.0不支持的,但实际上可以用响应的函数获取这些属性，例如：如果想要获取Class的name属性，可以按如下方法获取:
Class classPerson = Person.class;//printf("%s\n", classPerson->name);
//用这种方法已经不能获取name了 因为OBJC2_UNAVAILABLE
constchar*cname =class_getName(classPerson);
printf("%s", cname);//输出:Person
函数的定义
对对象进行操作的方法一般以object_开头
对类进行操作的方法一般以class_开头
对类或对象的方法进行操作的方法一般以method_开头
对成员变量进行操作的方法一般以ivar_开头
对属性进行操作的方法一般以property_开头开头
对协议进行操作的方法一般以protocol_开头
根据以上的函数的前缀 可以大致了解到层级关系。
对于以objc_开头的方法，则是runtime最终的管家，可以获取内存中类的加载信息,类的列表，关联对象和关联属性等操作。
例如：使用runtime对当前的应用中加载的类进行打印，别被吓一跳。
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
unsignedintcount =0;
Class*classes = objc_copyClassList(&count);for(inti =0; i < count; i++) {constchar*cname =class_getName(classes[i]);
printf("%s\n", cname);
}
}
runtime应用
发送消息
方法调用的本质，就是让对象发送消息。
objc_msgSend,只有对象才能发送消息，因此以objc开头.
使用消息机制前提，必须导入#import
消息机制简单使用：
//创建person对象
Person *p =[[Person alloc] init];
//调用对象方法
[p eat];
//本质：让对象发送消息
objc_msgSend(p, @selector(eat));
//调用类方法的方式：两种
//第一种通过类名调用
[Person eat];
//第二种通过类对象调用
[[Personclass] eat];
//用类名调用类方法，底层会自动把类名转换成类对象调用
//本质：让类对象发送消息
objc_msgSend([Personclass], @selector(eat));
交换方法
交换方法实现的需求场景：自己创建了一个功能性的方法，在项目中多次被引用，当项目的需求发生改变时，要使用另一种功能代替这个功能，要求是不改变旧的项目(也就是不改变原来方法的实现)。
可以在类的分类中，再写一个新的方法(是符合新的需求的),然后交换两个方法的实现。这样，在不改变项目的代码，而只是增加了新的代码 的情况下，就完成了项目的改进。
交换两个方法的实现一般写在类的load方法里面，因为load方法会在程序运行前加载一次，而initialize方法会在类或者子类在 第一次使用的时候调用，当有分类的时候会调用多次。
@implementationViewController- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
//Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
//需求：给imageNamed方法提供功能，每次加载图片就判断下图片是否加载成功。//步骤一：先搞个分类，定义一个能加载图片并且能打印的方法+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name;
//步骤二：交换imageNamed和imageWithName的实现，就能调用imageWithName，间接调用imageWithName的实现。
UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"123"];
}@end@implementationUIImage (Image)
//加载分类到内存的时候调用+ (void)load
{
//交换方法
//获取imageWithName方法地址Method imageWithName =class_getClassMethod(self, @selector(imageWithName:));
//获取imageWithName方法地址Method imageName =class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));
//交换方法地址，相当于交换实现方式method_exchangeImplementations(imageWithName, imageName);
}
//不能在分类中重写系统方法imageNamed，因为会把系统的功能给覆盖掉，而且分类中不能调用super.
//既能加载图片又能打印
+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name
{
//这里调用imageWithName，相当于调用
imageNameUIImage *image =[self imageWithName:name];if(image ==nil) {
NSLog(@"加载空的图片");
}returnimage;
}@end
类\对象的关联对象
关联对象不是为类\对象添加属性或者成员变量(因为在设置关联后也无法通过ivarList或者propertyList取得) ，而是为类添加一个相关的对象，通常用于存储类信息，例如存储类的属性列表数组，为将来字典转模型的方便。
使用方式一：给分类添加属性
@implementationViewController- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
//Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
//给系统NSObject类动态添加属性
nameNSObject*objc =[[NSObject alloc] init];
objc.name=@"小码哥";
NSLog(@"%@",objc.name);
}@end
//定义关联的
keystaticconstchar*key ="name";@implementationNSObject (Property)- (NSString *)name
{
//根据关联的key，获取关联的值。
returnobjc_getAssociatedObject(self, key);
}
- (void)setName:(NSString *)name
{
//第一个参数：给哪个对象添加关联//第二个参数：关联的key，通过这个key获取//第三个参数：关联的value
//第四个参数:关联的策略objc_setAssociatedObject(self, key, name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}@end
使用方式二：给对象添加关联对象。
比如alertView,一般传值，使用的是alertView的tag属性。我们想把更多的参数传给alertView代理：
/**
* 删除点击
* @param recId 购物车ID*/- (void)shopCartCell:(BSShopCartCell *)shopCartCell didDeleteClickedAtRecId:(NSString *)recId
{
UIAlertView*alert = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@""message:@"确认要删除这个宝贝"delegate:self cancelButtonTitle:@"取消"otherButtonTitles:@"确定", nil];
//传递多参数objc_setAssociatedObject(alert,"suppliers_id",@"1", OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
objc_setAssociatedObject(alert,"warehouse_id",@"2", OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
alert.tag=[recId intValue];
[alert show];
}/**
* 确定删除操作*/- (void)alertView:(UIAlertView *)alertView clickedButtonAtIndex:(NSInteger)buttonIndex {if(buttonIndex ==1) {
NSString*warehouse_id = objc_getAssociatedObject(alertView,"warehouse_id");
NSString*suppliers_id = objc_getAssociatedObject(alertView,"suppliers_id");
NSString*recId = [NSString stringWithFormat:@"%ld",(long)alertView.tag];
}
}
objc_setAssociatedObject方法的参数解释:
第一个参数id object, 当前对象
第二个参数const void *key, 关联的key，是c字符串
第三个参数id value, 被关联的对象的值
第四个参数objc_AssociationPolicy policy关联引用的规则
动态添加方法
开发使用场景：如果一个类方法非常多，加载类到内存的时候也比较耗费资源，需要给每个方法生成映射表，可以使用动态给某个类，添加方法解决。
经典面试题：有没有使用performSelector，其实主要想问你有没有动态添加过方法。
简单使用:
@implementationViewController- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];//Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.Person*p =[[Person alloc] init];
//默认person，没有实现eat方法，可以通过performSelector调用，但是会报错。
//动态添加方法就不会报错[p performSelector:@selector(eat)];
}@end@implementationPerson
//void(*)()
//默认方法都有两个隐式参数，voideat(idself,SEL sel)
{
NSLog(@"%@ %@",self,NSStringFromSelector(sel));
}
//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 ==@selector(eat)) {//动态添加eat方法
//第一个参数：给哪个类添加方法
//第二个参数：添加方法的方法编号
//第三个参数：添加方法的函数实现（函数地址）
//第四个参数：函数的类型，(返回值+参数类型) v:void @:对象->self :表示SEL->_cmdclass_addMethod(self, @selector(eat), eat,"v@:");
}return[super resolveInstanceMethod:sel];
}@end
面试题
说说什么是runtime
1>OC 是一个全动态语言，OC 的一切都是基于 Runtime 实现的
平时编写的OC代码, 在程序运行过程中, 其实最终都是转成了runtime的C语言代码, runtime算是OC的幕后工作者
比如:
OC :
[[Person alloc] init]
runtime :
objc_msgSend(objc_msgSend("Person","alloc"),"init")
2>runtime是一套比较底层的纯C语言API, 属于1个C语言库, 包含了很多底层的C语言API
3>runtimeAPI的实现是用 C++ 开发的(源码中的实现文件都是mm)，是一套苹果开源的框架
使用过runtime吗，用它来做什么
本文二、三部分。
参考：
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