Runtime全面剖析之简单使用

Runtime是什么？见名知意，其概念无非就是“因为Objective-C是一门动态语言，所以它需要一个运行时系统……这就是Runtime系统”云云。对博主这种菜鸟而言，Runtime在实际开发中，其实就是一组C语言的函数。大家可以简单的认为就是几个C语言的api。 只是我们可以用这些方法干些苹果爸爸不让我们干的事情。

一: 打开xcode对runtime的限制
二: runtime简介
三: runtime发送消息功能实现
四: runtime交换方法
五: runtime动态添加方法
六: runtime分类增加属性

参考资料

一: 打开xcode对runtime的限制

但是从Xcode6之后，苹果不推荐我们使用runtime，所以就取消了参数提示功能。估计是不想让我们过多的了解底层。
Xcode6之后我们运用objc_msgSend函数是这样的:

image

从图中很明显可以看出来是没有参数提示的。
我们可以通过对Xcode进行配置进行更改。更改如图：

image

操作完成后再敲原来的函数就有参数提示功能了。

image

二: runtime简介

• 1: RunTime简称运行时。OC就是运行时机制，也就是在运行时候的一些机制，其中最主要的是消息机制。
• 2: 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。
• 3: 在编译阶段，OC可以调用任何函数，即使这个函数并未实现，只要声明过就不会报错。在编译阶段，C语言调用未实现的函数就会报错。

三: 发送消息(objc_msgSend)

• 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 <objc/message.h>
  消息机制简单使用

XZPerson.h

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface XZPerson : NSObject
// 对象方法
- (void)instanceMethodEat:(NSString *)foodName;

// 类方法
+ (void)classMethodEat:(NSString *)foodName;
@end

XZPerson.m

#import "XZPerson.h"

@implementation XZPerson

// 对象方法
- (void)instanceMethodEat:(NSString *)foodName{
  NSLog(@"instanceMethodEat...%@", foodName);
}

+ (void)classMethodEat:(NSString *)foodName{
  NSLog(@"classMethodEat...%@", foodName);
}
@end

ViewController.m

#import "ViewController.h"
#import "XZPerson.h"
#import <objc/message.h>

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
  [super viewDidLoad];

  XZPerson *p = [[XZPerson alloc] init];
  [p instanceMethodEat:@"对象-麻辣鱼"];
  // objc_msgSend 对象方法的调用
  objc_msgSend(p, @selector(instanceMethodEat:), @"对象-西瓜皮");

  // objc_msgSend 类方法的调用
  objc_msgSend([XZPerson class], @selector(classMethodEat:), @"类-麻婆豆腐");
}

@end

结果

XZRuntime[14251:707049] instanceMethodEat...对象-麻辣鱼
XZRuntime[14251:707049] instanceMethodEat...对象-西瓜皮
XZRuntime[14251:707049] classMethodEat...类-麻婆豆腐

消息机制原理：对象根据方法编号SEL去映射表查找对应的方法实现

image

四: runtime交换方法

开发使用场景:系统自带的方法功能不够，给系统自带的方法扩展一些功能，并且保持原有的功能。
方式一:继承系统的类，重写方法.
方式二:使用runtime,交换方法.

需求是: [UIImage imageNamed:@""]这个方法很常见, 但是会遇到一种尴尬的问题, 1:没有输入图片的名字 2: 素材不合法 导致UIImageView不可以正常展示

4.1: 使用分类的方法写一个名字为+(UIImage *)ImageNamed:(NSString *)name方法， 覆盖原有的方法 (不可以实现)

答: // Category is implementing a method which will also be implemented by its primary class
苹果爸爸不允许分类重写苹果库提供的方法

4.2: 使用分类的方法写一个名字为+(UIImage *)changeImageName:(NSString *)name方法, 在需要的地方调用 (不可以实现, 麻烦)

UIImage+Extension.h

#import <UIKit/UIKit.h>

@interface UIImage (Extension)
+ (UIImage *)changeImageName:(NSString *)name;
@end

UIImage+Extension.m

#import "UIImage+Extension.h"
#import <objc/message.h>

@implementation UIImage (Extension)

+ (UIImage *)changeImageName:(NSString *)name{
    assert(name.length != 0);
    UIImage *img = [self changeImageName:name];
    assert(img != nil);
    return img;
}

@end

可以实现但是相对调用比较复杂 需要每次引入UIImage+Extension.h， 调用changeImageName方法

4.3: 使用runtime的交换方法 (可以实现, 简单)

我们希望的完美解决方案是, 我们仍旧调用'imageNamed'方法, 但是那内部实际调用changeImageName完成功能的完善. 怎么使用那使用load和method_exchangeImplementations方法

UIImage+Extension.h

#import <UIKit/UIKit.h>

@interface UIImage (Extension)
@end

UIImage+Extension.m

#import "UIImage+Extension.h"
#import <objc/message.h>

@implementation UIImage (Extension)

// 加载分类到内存的时候调用
+ (void)load{

  // 交换方法
  // 获取changeImageName方法地址
  Method imageWithName = class_getClassMethod(self, @selector(changeImageName:));

  // 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);
}

+ (UIImage *)changeImageName:(NSString *)name{
    assert(name.length != 0);
    UIImage *img = [self changeImageName:name];
    assert(img != nil);
    return img;
}
@end

注意+ (UIImage *)changeImageName:(NSString *)name中生成image使用changeImageName方法。 防止死循环。

交换前

交换前

交换后

交换后

五: runtime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。

XZPerson.h

#import "XZPerson.h"
#import <objc/message.h>
@implementation XZPerson

void run(id self, SEL sel){
  NSLog(@"%@--%@", self, NSStringFromSelector(sel));
}

+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
  if (sel == @selector(run)) {
    // 1: 第一个参数给那个类增加方法
    // 2: 第二个参数: 添加方法的方法编号
    // 3: 添加方法的实现
    // 4: 函数的类型, (返回值+参数类型) v:void @:对象->self :表示SEL->_cmd）
    class_addMethod(self, @selector(run), run, "v@:");
  }
  return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
@end

---

#import "ViewController.h"
#import "XZPerson.h"
#import <objc/message.h>

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
  [super viewDidLoad];


  XZPerson *p = [[XZPerson alloc] init];
  [p performSelector:@selector(run)];

}

@end

六: 给分类添加属性

原理：给一个类声明属性，其实本质就是给这个类添加关联，并不是直接把这个值的内存空间添加到类存空间。

XZPerson.h

#import "XZPerson.h"

@interface XZPerson (Category)
@property (nonatomic, copy)NSString *xzName;
@end

XZPerson.m

#import "XZPerson+Category.h"
#import <objc/message.h>

#define NAME  "xzName"

@implementation XZPerson (Category)

- (NSString *)xzName{
  return objc_getAssociatedObject(self, NAME);
}

- (void)setXzName:(NSString *)name{
  return objc_setAssociatedObject(self, NAME, name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
@end

ViewController.m

#import "ViewController.h"
#import "XZPerson.h"
#import <objc/message.h>
#import "XZPerson+Category.h"
 

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
  [super viewDidLoad];


  XZPerson *p = [[XZPerson alloc] init];
  p.xzName = @"啊哈";
  NSLog(@"打印名字:%@", p.xzName);

}

@end