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runtime那些事(消息机制)

runtime那些事(消息机制)

作者: HenryCheng | 来源:发表于2015-12-24 16:56 被阅读6068次

    一、关于runtime


    之前在项目中有遇到过用runtime解决改变全局字体的问题,所以再一次感受到了runtime黑魔法的强大,趁现在有机会分享一下对runtime的一些理解。
    在对象调用方法是Objective-C中经常使用的功能,也就是消息的传递,而Objective-CC的超集,所以和C不同的是,Objective-C使用的是动态绑定,也就是runtimeObjective-C的消息传递和消息机制也就不多说了,今天主要说的是动态方法,也就是函数的调用。

    二、相关的几个函数


    下面一张图详细的概括了每个函数调用的先后以及执行的前提

    消息传递函数的调用
    • 1.对象在收到无法解读的消息后,首先会调用所属类的

    + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

    这个方法在运行时,没有找到SELIMP时就会执行。这个函数是给类利用class_addMethod添加函数的机会。根据文档,如果实现了添加函数代码则返回YES,未实现返回NO
    举个例子,新建了一个工程,首先我在ViewController这个类中执行doSomething1这个方法,代码如下

    //
    //  ViewController.m
    //  RuntimeTest1
    //
    //  Created by HenryCheng on 15/12/24.
    //  Copyright © 2015年 www.igancao.com  All rights reserved.
    //
    
    #import "ViewController.h"
    
    @interface ViewController ()
    
    @end
    
    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        [self performSelector:@selector(doSomething)];
    
    }
    
    - (void)didReceiveMemoryWarning {
        [super didReceiveMemoryWarning];
        // Dispose of any resources that can be recreated.
    }
    
    @end ```
    运行结果
    

    2015-12-24 10:35:37.726 RuntimeTest1[1877:337842] -[ViewController doSomething]: unrecognized selector sent to instance 0x7fe9f3736680
    2015-12-24 10:35:37.729 RuntimeTest1[1877:337842] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '-[ViewController doSomething]: unrecognized selector sent to instance 0x7fe9f3736680'
    ***** First throw call stack:**

    不出意外,程序崩溃,因为没有找到`doSomething`这个方法,下面我们在里面实现 `+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel`这个方法,并且判断如果`SEL` 是`doSomething`那就输出`add method here`
    

    //
    // ViewController.m
    // RuntimeTest1
    //
    // Created by HenryCheng on 15/12/24.
    // Copyright © 2015年 www.igancao.com All rights reserved.
    //

    import "ViewController.h"

    @interface ViewController ()

    @end

    @implementation ViewController

    • (void)viewDidLoad {
      [super viewDidLoad];
      [self performSelector:@selector(doSomething)];

    }

    • (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
      if (sel == @selector(doSomething)) {
      NSLog(@"add method here");
      return YES;
      }
      return [super resolveInstanceMethod:sel];
      }
    • (void)didReceiveMemoryWarning {
      [super didReceiveMemoryWarning];
      // Dispose of any resources that can be recreated.
      }

    @end```
    继续运行,然后看到log

    **2015-12-24 10:47:24.687 RuntimeTest1[2007:382077] add method here**
    **2015-12-24 10:47:24.687 RuntimeTest1[2007:382077] -[ViewController doSomething]: unrecognized selector sent to instance 0x7f9568c331f0**
    **2015-12-24 10:47:24.690 RuntimeTest1[2007:382077] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '-[ViewController doSomething]: unrecognized selector sent to instance 0x7f9568c331f0'**
    ***** First throw call stack:**   
    

    可以看到程序依然是崩溃了,但是我们可以看到输出了add method here,这说明我们 + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel这个方法执行了,并进入了判断,所以,在这儿,我们可以做一下操作,使这个方法得到响应,不至于走到最后- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector这个方法中而崩掉了,接下来,我们继续操作,如下

    //
    //  ViewController.m
    //  RuntimeTest1
    //
    //  Created by HenryCheng on 15/12/24.
    //  Copyright © 2015年 www.igancao.com All rights reserved.
    //
    
    #import "ViewController.h"
    #import <objc/runtime.h>
    
    @interface ViewController ()
    
    @end
    
    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        [self performSelector:@selector(doSomething)];
    
    }
    
    + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
        if (sel == @selector(doSomething)) {
            NSLog(@"add method here");
            class_addMethod([self class], sel, (IMP)dynamicMethodIMP, "v@:");
            return YES;
        }
        return [super resolveInstanceMethod:sel];
    }
    void dynamicMethodIMP (id self, SEL _cmd) {
        
        NSLog(@"doSomething SEL");
    }
    
    - (void)didReceiveMemoryWarning {
        [super didReceiveMemoryWarning];
        // Dispose of any resources that can be recreated.
    }
    
    @end
    

    导入了<objc/runtime.h>并且在+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel中执行了class_addMethod这个方法,然后定义了一个void dynamicMethodIMP (id self, SEL _cmd)这个函数,运行工程,看log

    **2015-12-24 11:45:11.934 RuntimeTest1[2284:478571] add method here**
    **2015-12-24 11:45:11.934 RuntimeTest1[2284:478571] doSomething SEL**
    

    这时候我们发现,程序并没有崩溃,而且还输出了doSomething SEL,这时候就说明我们已经通过runtime成功的向我们这个类中添加了一个方法。关于class_addMethod这个方法,是这样定义的

    OBJC_EXPORT BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp,  const char *types)
    
    • cls 在这个类中添加方法,也就是方法所添加的类
    • name 方法名,这个可以随便起的
    • imp 实现这个方法的函数
    • types定义该数返回值类型和参数类型的字符串,这里比如"v@:",其中v就是void,带表返回类型就是空,@代表参数,这里指的是id(self),这里:指的是方法SEL(_cmd),比如我再定义一个函数
    int newMethod (id self, SEL _cmd, NSString *str) {
        
        return 100;
    }
    

    那么添加这个函数的方法就应该是
    ass_addMethod([self class], @selector(newMethod), (IMP)newMethod, "i@:@");

    • 2.如果在+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel中没有找到或者添加方法

    消息继续往下传递到- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector看看是不是有对象可以执行这个方法,我们来重新建个工程,然后新建一个叫SecondViewController的类,里面有一个- (void)secondVCMethod方法,如下

    //
    //  SecondViewController.m
    //  RuntimeTest2
    //
    //  Created by HenryCheng on 15/12/24.
    //  Copyright © 2015年  www.igancao.com All rights reserved.
    //
    
    #import "SecondViewController.h"
    
    @interface SecondViewController ()
    
    @end
    
    @implementation SecondViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        // Do any additional setup after loading the view.
    }
    
    - (void)secondVCMethod {
        
        NSLog(@"This is secondVC method !");
    }
    
    - (void)didReceiveMemoryWarning {
        [super didReceiveMemoryWarning];
        // Dispose of any resources that can be recreated.
    }
    
    /*
    #pragma mark - Navigation
    
    // In a storyboard-based application, you will often want to do a little preparation before navigation
    - (void)prepareForSegue:(UIStoryboardSegue *)segue sender:(id)sender {
        // Get the new view controller using [segue destinationViewController].
        // Pass the selected object to the new view controller.
    }
    */
    
    @end
    

    工程结构应该是这样的

    工程目录图
    现在我想在ViewController中调用- (void)secondVCMethod这个方法,我们知道ViewControllerSecondViewController并无继承关系,按照正常的步骤去做程序肯定会因为在ViewController找不到- (void)secondVCMethod这个方法而直接崩溃的
    //
    //  ViewController.m
    //  RuntimeTest2
    //
    //  Created by HenryCheng on 15/12/24.
    //  Copyright © 2015年 www.igancao.com  All rights reserved.
    //
    
    #import "ViewController.h"
    #import <objc/runtime.h>
    @interface ViewController ()
    
    @end
    
    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
         [self performSelector:@selector(secondVCMethod)];
    }
    
    - (void)didReceiveMemoryWarning {
        [super didReceiveMemoryWarning];
        // Dispose of any resources that can be recreated.
    }
    
    @end
    

    运行结果

    **2015-12-24 13:54:44.314 RuntimeTest2[3164:835814] -[ViewController secondVCMethod]: unrecognized selector sent to instance 0x7fc3a8535c10**
    **2015-12-24 13:54:44.317 RuntimeTest2[3164:835814] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '-[ViewController secondVCMethod]: unrecognized selector sent to instance 0x7fc3a8535c10'**
    ***** First throw call stack:**
    

    现在我们来处理一下这个消息,如下

    //
    //  ViewController.m
    //  RuntimeTest2
    //
    //  Created by HenryCheng on 15/12/24.
    //  Copyright © 2015年 www.igancao.com All rights reserved.
    //
    
    #import "ViewController.h"
    #import <objc/runtime.h>
    @interface ViewController ()
    
    @end
    
    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
         [self performSelector:@selector(secondVCMethod)];
    }
    
    - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
        Class class = NSClassFromString(@"SecondViewController");
        UIViewController *vc = class.new;
        if (aSelector == NSSelectorFromString(@"secondVCMethod")) {
            NSLog(@"secondVC do this !");
            return vc;
        }
        
        return nil;
    }
    
    + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    
        return [super resolveInstanceMethod:sel];
    }
    
    - (void)didReceiveMemoryWarning {
        [super didReceiveMemoryWarning];
        // Dispose of any resources that can be recreated.
    }
    
    @end
    

    运行结果

    **2015-12-24 14:00:34.168 RuntimeTest2[3284:870957] secondVC do this !**
    **2015-12-24 14:00:34.169 RuntimeTest2[3284:870957] This is secondVC method !**
    

    我们会发现- (void)secondVCMethod这个方法执行了,程序也并没有崩溃,原因就是在这一步

    - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
        Class class = NSClassFromString(@"SecondViewController");
        UIViewController *vc = class.new;
        if (aSelector == NSSelectorFromString(@"secondVCMethod")) {
            NSLog(@"secondVC do this !");
            return vc;
        }
        
        return nil;
    }
    

    在没有找到- (void)secondVCMethod这个方法的时候,消息继续传递,直到- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector,然后我在里面创建了一个SecondViewController的对象,并且判断如果有这个方法,就返回SecondViewController的对象。这个函数就是消息的转发,在这儿我们成功的把消息传给了SecondViewController,然后让它来执行,所以就执行了那个方法。同时,也相当于完成了一个多继承!

    三、最后一点


    当然,还有好几个函数,在上面那张图里面已经清晰的表达了,有兴趣的可以自己试试,看看消息的传递顺序到底是怎么样的。上面提到的这些只是runtime的冰山一角,runtime黑魔法的强大远不止于此,比如方法的调配(Method Swizzling)等,在项目实战中还是很有用的,后面有时间会再介绍.

    参考

    相关文章

      网友评论

      • PGOne爱吃饺子:当然你的那个换字体的博客我已经看了,请问还有其他的列子么
      • PGOne爱吃饺子:楼主,后面说了一句话,说runtime在项目中有很大的用处,楼主可以举几个列子么,🙏🙏
      • 水田夏木:值得参考
      • DSperson:每次忘了都来翻一遍
        DSperson:@HenryCheng 我今天尝试了一下"i@:@"这个参数 我这么写方法是

        + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
        if (sel == @selector(doSomething)) {
        class_addMethod([self class], sel, (IMP)dynamicMethodIMP, "i@:@");
        return true;
        }
        return [super resolveInstanceMethod:sel];
        }

        int dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd, NSString * du) {
        NSLog(@"doSomething SEL");
        return 100;
        }
        内存泄漏了为什么呢?
        HenryCheng:@Ds_Run :smile::smile::smile:
      • 是我始终拒绝成长吗:iml是什么?是imp吗
        HenryCheng:@是我始终拒绝成长吗 额,是的,写错了
      • smirkk:为什么增加了class_addMethod([self class], @selector(newMethod), (IMP)newMethod, "i@:@");要报错呢?
      • Emptysll:forwardingTargetForSelector 在这个方法里面千万不能返回self。会死循环的。
        图中可能写错了。
        @HenryCheng
      • Raybon_lee:按照你的设计实现完了 :smile:
        Raybon_lee:@HenryCheng 你试过用hook 的方式进行方法替换么,我好想弄错了什么,我对NSObject 写了一个分类,出现了一点问题,本来想着方法替换呢,结果识别不到,不知道什么原因
        HenryCheng:@Raybon_lee :blush::blush:
      • DSperson:明白了一些 牛
      • jiang12306:👍🏻
      • d28645104c16:666,一直想学这东西,但是搜出来的都是文字介绍,一遍一遍的搞不懂。:joy_cat:
        HenryCheng:@ios雪松 对你有帮助就好,喜欢的话就star一下吧
      • 呵呵x3:楼主,有错别字哦 ,不过依然很赞
        HenryCheng:@会敲代码的iOS汪 :joy: :joy: :joy: ,可能打字的时候比较急,没注意,下次注意,谢谢包含
      • CarryIT:写的很棒,赞:+1:🏻
        HenryCheng:@ACoderiOS 谢谢支持🙏
      • 5e17e4fdf014:mark……很棒的分享
        HenryCheng:@5e17e4fdf014 谢谢支持
      • 卖艺小青年o0:学习了不少
        HenryCheng:@0a0c099838da 有帮助就好
      • 苦笑男神:非常不错!!学习了,谢谢博主!:heart_eyes:
        HenryCheng:@日月神话的爱 :pray:
      • 卓无尘:图可以更详细点,还有方法缓存和寻找父类中方法。好像还有retain,release,autorelease,retainCount方法返回self,不过这是在垃圾收集环境中的。 另外详细点说图中的那个返回NSMethodSignature是为了构建一个NSInvocation.然后传递给forwardInvocation使用。非常感谢分享。
        HenryCheng:@卓无尘 嗯,是的,消息的全部转发这儿还没说到
      • 581628cbdc3f:这什么语言,,,
        HenryCheng:@581628cbdc3f 👏👏👏
        581628cbdc3f:@HenryCheng 只会c++:joy_cat:
        HenryCheng:@581628cbdc3f OC啊。。。。。。
      • 6de54c2e26a0::+1::+1::+1:虽然看的不是很懂,还是要赞,收藏先:smile::smile:
        HenryCheng:@张文生action 有问题可以交流:blush::blush::blush:
      • __Null:很不错的呢 mark一下
        HenryCheng:@iOSTracker :blush::blush::blush:
      • Easy_VO:楼主啊,可以用runtime 统一页面字体颜色吗
        HenryCheng:@0f93bcef3fa2 最近在忙着上版本呢,博客好久没更新了,稍后会有的😂
        博哥小时候好厉害:@HenryCheng 楼主啊 我翻了遍你的博客没有找到用黑魔法换全局字体的帖子呢
        HenryCheng:@Easyzhan 可以的
      • 加菲猫爱我:用message forwarding 去实现 one-to-N的delegates也是一个不错的使用例子。
        HenryCheng:@加菲猫爱我 嗯

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