iOS runtime常用功能

修改变量值

用runtime方法修改变量值，相当于赋值语句，主要原理是遍历类的IvarList，找到名字相同的实例变量，然后修改其属性值。

// 获取指定名的实例变量
- (Ivar)getIvarWithName: (const char *)ivarName {
    unsigned int count = 0;
    // 获取实例变量列表
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(_person.class, &count);
    // 遍历属性名
    for (int i=0; i<count; i++) {
        Ivar ivar = ivarList[i];
        const char *name = ivar_getName(ivar);
        if (strcmp(name, ivarName) == 0) {
            // class_copyIvarList会申请内存，需要手动释放
            free(ivarList);
            return ivar;
        }
    }
    free(ivarList);
    return NULL;
}

// 修改变量值
Ivar name = [self getIvarWithName:"_name"];
if (name != NULL) {
    object_setIvar(_person, name, @"new name");
}

添加属性

常见于在category里添加属性，自定义getter和setter，因为category不是类，没有指向类的isa指针，也就没有ivar_list，即使添加属性也不会生成setter和getter的实现以及成员变量，所以只能通过关联方式添加属性。

// 添加
const char *key = "age";
objc_setAssociatedObject(_person, key, @"18 years old", OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
// 获取属性
objc_getAssociatedObject(_person, key)

添加方法

可用通过class_addMethod添加方法，主要是通过selector和imp创建一个method_t添加到类的method_list中。最后一个参数是 type encodings ，用来标识IMP函数实现的返回值与参数，具体可参考官方给出的对应表 type encodings。

- (void)dynamicallyAddMethod {
    SEL selector = @selector(tempMethod);
    IMP imp = class_getMethodImplementation(self.class, selector);
    const char *type = method_getTypeEncoding(class_getInstanceMethod(self.class, selector));
    
    // 添加方法
    if (![_person respondsToSelector:selector]) {
        class_addMethod(_person.class, selector, imp, type);
    }
    if ([_person respondsToSelector:selector]) {
        // 调用方法
        IMP personImp = [_person methodForSelector:selector];
        NSString *(*func)(id, SEL) = (void *)personImp;
        NSLog(@"%@", func(_person, selector));
    } else {
        NSLog(@"Fail to add method dynamically");
    }
}

交换方法

可以交换对象中的两个方法，还可以交换不同对象的方法

- (void)exchangeMethod {
    NSLog(@"Before exchanging method1 result: ");
    [_person method1];
    Method imp1 = class_getInstanceMethod(_person.class, @selector(method1));
    Method imp2 = class_getInstanceMethod(self.class, @selector(methodForExchange));
    method_exchangeImplementations(imp1, imp2);
    NSLog(@"After exchanging method1 result: ");
    [_person method1];
    // 换回去
    method_exchangeImplementations(imp1, imp2);
}

拓展功能

主要原理还是上面的交换方法，不过拓展功能应不影响原本方法，因此在新方法中，需要调用原本方法。此功能比较常见，比如想要记录ViewController生命周期，可以另外写一个ViewController的分类，然后在load方法里拓展对应方法，添加自定义记录。

+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        Method originMethod = class_getInstanceMethod(self.class, @selector(viewDidLoad));
        Method extendMethod = class_getInstanceMethod(self.class, @selector(extendMethodForViewDidLoad));
        method_exchangeImplementations(originMethod, extendMethod);
    });
}
- (void)extendMethodForViewDidLoad {
    // 进行自定义操作
    NSLog(@"Intercept viewDidLoad method and do something... >_>");
    // 调用原来的viewDidLoad
    [self extendMethodForViewDidLoad];
}

归档解档

当我们使用 NSCoding 进行归档及解档时，我们需要对所有属性实现一遍 encodeObject 和 decodeObjectForKey 方法，如果模型里面有 10000 个属性, 那么我们就需要写 10000 次，这个时候可以用 runtime 简化操作 。（注意：自定义类型要自行转换）

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
    unsigned int count = 0;
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self.class, &count);
    for (int i = 0; i < count; i ++) {
        Ivar ivar = ivarList[i];
        // 获取属性名
        NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
        // 根据属性名称获取对应的值
        id value = object_getIvar(self, ivar);
        [aCoder encodeObject:value forKey:key];
    }
    free(ivarList);
}

- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
    if (self = [super init]) {
        unsigned int count = 0;
        Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self.class, &count);
        for (int i = 0; i < count; i ++) {
            Ivar ivar = ivarList[i];
            NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
            // 解档取值
            id value = [aDecoder decodeObjectForKey:key];
            // 赋值
            object_setIvar(self, ivar, value);
        }
        free(ivarList);
    }
    return self;
}

模型转字典

目前常用模型转字典第三方库，比如MJExtension、YYModel，其实现方式主要也是通过runtime的方法获取和遍历属性，然后对名称、类型、值进行转换操作。

- (void)modelToDict {
    unsigned int count = 0;
    NSMutableDictionary *dictionary = [NSMutableDictionary dictionary];
    // 获取成员属性数组
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(_person.class, &count);
    // 遍历所有的成员属性名
    for (int i = 0; i < count; i ++) {
        // 获取成员属性
        Ivar ivar = ivarList[i];
        NSString *key = [[NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)] substringFromIndex:1];
        id value = object_getIvar(_person, ivar);
        dictionary[key] = value;
    }
    free(ivarList);
    NSLog(@"Model to dictionary: %@", dictionary);
}