Objective-C 反射机制

作者: 刘小壮 | 来源:发表于2016-02-23 21:56 被阅读14940次
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    之前写过一篇关于反射机制的文章,但是感觉之前的文章写的不太全面,而且没有使用Markdown语法,排版也非常乱,所以决定今天趁着调休的时间,把这个技术点重新写一篇文章。

    文章中的不足还希望各位读者提出,非常感谢!


    占位图

    了解反射机制

    Objective-C语言中的OC对象,都继承自NSObject类。这个类为我们提供了一些基础的方法和协议,我们可以直接调用从这个类继承过来方法。当然,本篇文章中讲到的反射方法,就在NSObjectFoundation框架中。

    反射机制涉及到的东西比较多,这篇文章只从OC层面来讲反射机制,不涉及runtime部分,以后会写文章来专门讲runtime的。

    获取Class对象

    Class对象其实本质上就是一个结构体,这个结构体中的成员变量还是自己,这种设计方式非常像链表的数据结构。

    typedef struct objc_class *Class;
    struct objc_class {
        Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;                                  
    }
    

    可以直接用一个实例对象或类对象,直接调用Class方法,都可以获取Class对象。我们调用下面三个方法,都可以获得Class对象。

    // 在实例方法中通过self调用class实例方法获取类对象
    [self class]
    // 通过ViewController类直接调用class类方法获取类对象
    [ViewController class]
    // 在类方法中使用类对象调用class方法获取类对象
    + (Class)classMethod {
        return [self class];
    }
    

    通过打印,我们发现调用这三个方法,获取到的类对象是同一个类对象,内存地址也是一样的。
    这是因为这三个方法调用class方法,打印的都是类对象的isa指针。

    NSLog(@"%p, %p, %p", [ViewController classMethod], [ViewController class], [self class]);
    打印结果:0x10c68e978, 0x10c68e978, 0x10c68e978
    
    反射方法

    系统Foundation框架为我们提供了一些方法反射的API,我们可以通过这些API执行将字符串转为SEL等操作。由于OC语言的动态性,这些操作都是发生在运行时的。

    // SEL和字符串转换
    FOUNDATION_EXPORT NSString *NSStringFromSelector(SEL aSelector);
    FOUNDATION_EXPORT SEL NSSelectorFromString(NSString *aSelectorName);
    // Class和字符串转换
    FOUNDATION_EXPORT NSString *NSStringFromClass(Class aClass);
    FOUNDATION_EXPORT Class __nullable NSClassFromString(NSString *aClassName);
    // Protocol和字符串转换
    FOUNDATION_EXPORT NSString *NSStringFromProtocol(Protocol *proto) NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
    FOUNDATION_EXPORT Protocol * __nullable NSProtocolFromString(NSString *namestr) NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
    

    通过这些方法,我们可以在运行时选择创建那个实例,并动态选择调用哪个方法。这些操作甚至可以由服务器传回来的参数来控制,我们可以将服务器传回来的类名和方法名,实例为我们的对象。

    // 假设从服务器获取JSON串,通过这个JSON串获取需要创建的类为ViewController,并且调用这个类的getDataList方法。
    Class class = NSClassFromString(@"ViewController");
    ViewController *vc = [[class alloc] init];
    SEL selector = NSSelectorFromString(@"getDataList");
    [vc performSelector:selector];
    
    常用判断方法

    NSObject类中为我们提供了一些基础方法,用来做一些判断操作,这些方法都是发生在运行时动态判断的。

    // 当前对象是否这个类或其子类的实例
    - (BOOL)isKindOfClass:(Class)aClass;
    // 当前对象是否是这个类的实例
    - (BOOL)isMemberOfClass:(Class)aClass;
    // 当前对象是否遵守这个协议
    - (BOOL)conformsToProtocol:(Protocol *)aProtocol;
    // 当前对象是否实现这个方法
    - (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector;
    

    下面的代码是判断当前对象是否是UIView对象或其子类,其它方法使用和下面类似。

    if ([self isKindOfClass:NSClassFromString(@"UIView")]) {
        NSLog(@"The Current Class is UIView Class");
    }
    

    反射机制使用技巧

    假设有一天公司产品要实现一个需求:根据后台推送过来的数据,进行动态页面跳转,跳转到页面后根据返回到数据执行对应的操作。

    遇到这样奇葩的需求,我们当然可以问产品都有哪些情况执行哪些方法,然后写一大堆if else判断或switch判断。
    但是这种方法实现起来太low了,而且不够灵活,假设后续版本需求变了,还要往其他已有页面中跳转,这不就傻眼了吗....

    这种情况反射机制就派上用场了,我们可以用反射机制动态的创建类并执行方法。当然也可以通过runtime来实现这个功能,但是我们当前需求反射机制已经足够满足需求了,如果遇到更加复杂的需求可以考虑用runtime来实现。

    这时候就需要和后台配合了,我们首先需要和后台商量好返回的数据结构,以及数据格式、类型等,返回后我们按照和后台约定的格式,根据后台返回的信息,直接进行反射和调用即可。

    假设和后台约定格式如下:

    @{
         // 类名
         @"className" : @"UserListViewController", 
         // 数据参数
         @"propertys" : @{ @"name": @"liuxiaozhuang", 
                           @"age": @3 },
         // 调用方法名
         @"method" : @"refreshUserInformation"
     };
    

    定义一个UserListViewController类,这个类用于测试,在实际使用中可能会有多个这样的控制器类。

    #import <UIKit/UIKit.h>
    // 由于使用的KVC赋值,如果不想把这两个属性暴露出来,把这两个属性写在.m文件也可以
    @interface UserListViewController : UIViewController
    @property (nonatomic,strong) NSString *name;/*!< 用户名 */
    @property (nonatomic,strong) NSNumber *age;/*!< 用户年龄 */
    /** 使用反射机制反射为SEL后,调用的方法 */
    - (void)refreshUserInformation;
    @end
    

    下面通过反射机制简单实现了控制器跳转的方法,在实际使用中再根据业务需求进行修改即可。因为这篇文章主要是讲反射机制,所以没有使用runtime代码。

    // 简单封装的页面跳转方法,只是做演示,代码都是没问题的,使用时可以根据业务需求进行修改。
    - (void)remoteNotificationDictionary:(NSDictionary *)dict {
        // 根据字典字段反射出我们想要的类,并初始化控制器
        Class class = NSClassFromString(dict[@"className"]);
        UIViewController *vc = [[class alloc] init];
        // 获取参数列表,使用枚举的方式,对控制器属性进行KVC赋值
        NSDictionary *parameter = dict[@"propertys"];
        [parameter enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull key, id  _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {
            // 在属性赋值时,做容错处理,防止因为后台数据导致的异常
            if ([vc respondsToSelector:NSSelectorFromString(key)]) {
                [vc setValue:obj forKey:key];
            }
        }];
        [self.navigationController pushViewController:vc animated:YES];
        // 从字典中获取方法名,并调用对应的方法
        SEL selector = NSSelectorFromString(dict[@"method"]);
        [vc performSelector:selector];
    }
    

    Demo模拟应用程序根据远程推送过来的数据,动态进行页面跳转和调用等操作。只是简单实现了一个Demo,在实际应用中可以根据业务需求做更复杂的处理。

    Demo只是来辅助读者更好的理解文章中的内容,应该博客结合Demo一起学习,只看Demo还是不能理解更深层的原理Demo中代码都会有注释,各位可以打断点跟着Demo执行流程走一遍,看看各个阶段变量的值。

    Demo地址刘小壮的Github

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      网友评论

      • 左左4143:如果是需要NSInteger类型的参数怎么办呢?
        刘小壮:转NSNumber
      • Breezes:很棒
      • Lol刀妹:可以👍
      • 程旭媛:请问容错处理为什么使用respondsToSelector,而不是使用是否包含key呢?
        9e72b5a52cd1:@刘小壮 您好,请问一下为什么说原先的这样容错处理不严谨呢?打扰了
        刘小壮:但是从现在的角度来看,这种方式并不严谨,应该是遍历成员对象的ivarList。
        刘小壮:如果对象包含这个属性,那就会存在对应的get方法,所以用respondsToSelector做判断。
      • 531576134d6f:看了半天,不知道反射机制究竟是什么
        刘小壮:@什么都会一点的电动IT狗 你给的例子,我没看懂,有点晦涩。我感觉这个解释放在文章里,可能会更多人看不懂。
        531576134d6f:@刘小壮 其实后面的代码和例子你是讲得很清楚的,也很好理解,如果一开始能放反射机制的概念、作用之类的东西,像我这种小白读了之后就能好好去品味了,所谓深入浅出。
        看到有个例子解释反射挺不错:
        “一个运动员对着镜子训练,不断调整自己的姿势。”
        反射是计算机程序在运行时检查、内省、修改自身结构和行为的一种能力。这样的能力可以让一个给定的程序动态地适应不同的情况。
        这样再结合你下面的代码,看完之后心里就有一个反射的概念了。
        刘小壮:那一定是我讲的不清楚啦:smile:
      • 1剑天下:runtime和反射有什么区别?或者是能说反射是利用runtime实现的么?
        刘小壮:当然,整个iOS应用都是基于runtime的,我们只是针对于反射单独来说。
        刘小壮:我认为反射的实现依赖于runtime。
        1.NSClassFromString这类的定义,本来就在NSObjectRuntime.h中定义,属于runtime的一部分。
        2.反射的操作都发生在运行时,所以是依赖于runtime的。
      • 少_荃:我现在的需求是 我进入某个控制器 但是进入需求的参数不一样 有很多种,怎么办?
        刘小壮:服务器push一个JSON参数,JSON再转字典,参数数量和种类就很灵活了。
      • songkl:这种需求一般直接 返回路由链接 进行页面跳转
        刘小壮:@心猿_84b2 :blush:
        9b8f9fc0c496:写的不错
        刘小壮:通过路由链接进行页面跳转是可以的,我们现有项目也是这样的。
      • 鱼鱼鱼四只鱼:```if ([[parameter allKeys] containsObject:key]) {
        [vc setValue:obj forKey:key];
        }```

        这一句代码不是很明白,为什么已经是从parameter遍历的数据了,还要判断一次是否包含?还有一点就是,假如vc不存在对应的属性,使用KVC赋值是否会崩溃?
        6f71aeafc1fd:嗯 谢谢
        刘小壮:@geohot 这个判断是为了做容错处理,防止后台返回不存在的值,导致setValue:forKey:时崩溃。
      • 叶舞清风:有时候人们更喜欢先看结果,再看过程
        6f71aeafc1fd:@刘小壮 有demo吗
        叶舞清风:@刘小壮 这些认同
        刘小壮:@叶舞清风 你说的我表示认同,可以采取先出结果,然后围绕着结果来讲技术点的方式。

      本文标题:Objective-C 反射机制

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