Runtime 相关API

一、 前言

1.1 runtime概念

• OC是一门动态性比较强的编程语言，允许很多操作推迟到程序运行时再进行
• OC的动态性就是由Runtime来支撑和实现的，Runtime是一套C语言的API，封装了很多动态性相关的函数
• 平时编写的OC代码，底层都是转换成了Runtime API进行调用

1.2 应用场景

• 利用关联对象（AssociatedObject）给分类添加属性
• 遍历类的所有成员变量（修改textfield的占位文字颜色、字典转模型、自动归档解档）
• 交换方法实现（交换系统的方法）
• 交换isa，苹果官方kvo底层实现
• 利用消息转发机制解决方法找不到的异常问题
• 实现多继承
• 动态的增加方法
• NSCoding的自动归档和自动解档
• 字典和模型互相转换

二、核心：消息转发机制

2.1 消息发送流程

1. 消息发送
2. 动态方法解析
3. 消息转发

image.png

三、Runtime API

3.1 类

- 动态创建一个类（参数：父类，类名，额外的内存空间）

Class objc_allocateClassPair(Class superclass, const char *name, size_t extraBytes)


- 注册一个类（要在类注册之前添加成员变量）
void objc_registerClassPair(Class cls) 


- 销毁一个类

void objc_disposeClassPair(Class cls)


- 获取isa指向的Class
Class object_getClass(id obj)

- 设置isa指向的Class
Class object_setClass(id obj, Class cls)

- 判断一个OC对象是否为Class
BOOL object_isClass(id obj)

- 判断一个Class是否为元类
BOOL class_isMetaClass(Class cls)

- 获取父类
Class class_getSuperclass(Class cls)

3.2 成员变量

- 获取一个实例变量信息
Ivar class_getInstanceVariable(Class cls, const char *name)

- 拷贝实例变量列表（最后需要调用free释放）
Ivar *class_copyIvarList(Class cls, unsigned int *outCount)

- 设置和获取成员变量的值
void object_setIvar(id obj, Ivar ivar, id value)
id object_getIvar(id obj, Ivar ivar)

- 动态添加成员变量（已经注册的类是不能动态添加成员变量的）
BOOL class_addIvar(Class cls, const char * name, size_t size, uint8_t alignment, const char * types)

- 获取成员变量的相关信息
const char *ivar_getName(Ivar v)
const char *ivar_getTypeEncoding(Ivar v)

3.3 属性

- 获取一个属性
objc_property_t class_getProperty(Class cls, const char *name)

- 拷贝属性列表（最后需要调用free释放）

objc_property_t *class_copyPropertyList(Class cls, unsigned int *outCount)


- 动态添加属性

BOOL class_addProperty(Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes,
                  unsigned int attributeCount)

- 动态替换属性

void class_replaceProperty(Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes,
                      unsigned int attributeCount)


- 获取属性的一些信息
const char *property_getName(objc_property_t property)
const char *property_getAttributes(objc_property_t property)

3.4 方法

- 获得一个实例方法、类方法
Method class_getInstanceMethod(Class cls, SEL name)
Method class_getClassMethod(Class cls, SEL name) 

- 方法实现相关操作
IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL name) 
IMP method_setImplementation(Method m, IMP imp)
void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2) 


- 拷贝方法列表（最后需要调用free释放）
Method *class_copyMethodList(Class cls, unsigned int *outCount)

- 动态添加方法
BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)

- 动态替换方法
IMP class_replaceMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)

- 获取方法的相关信息（带有copy的需要调用free去释放）
SEL method_getName(Method m)
IMP method_getImplementation(Method m)
const char *method_getTypeEncoding(Method m)
unsigned int method_getNumberOfArguments(Method m)
char *method_copyReturnType(Method m)
char *method_copyArgumentType(Method m, unsigned int index)

- 选择器相关
const char *sel_getName(SEL sel)
SEL sel_registerName(const char *str)

- 用block作为方法实现
IMP imp_implementationWithBlock(id block)
id imp_getBlock(IMP anImp)
BOOL imp_removeBlock(IMP anImp)