iOS Runtime！！！

一，什么是Runtime?

runtime就是运行时，OC是运行时语言，指不是编译的时候决定调用谁，而是运行到那的时候才决定

二，Runtime消息传递

一个对象的方法 [obj test]，编译器转成消息发送objc_msgSend(obj, test)

Runtime时执行的流程是这样的：

①.首先，通过obj的isa指针找到它的class;

②.在class的method list找test;

③.如果class中没到test，继续往它的superclass中找 ;

④.一旦找到test这个函数，就去执行它的实现IMP

解释：根据isa找到本类，在本类列表里找，没有就在父类中找，一旦找到，就去执行它的实现IMP（期间有个缓存过程，下次也会先从缓存中找，没有再去缓存，使得找到更加迅速），找不到就进入消息转发相关流程（其实这样的话，封装就有意义了，多次调用同一方法肯定比多个不同方法要快）

这里解释一下isa，imp指针：

isa:

是类指针，之所以说isa是指针是因为Class其实是一个指向objc_class结构体的指针,而isa 是它唯一的私有成员变量,即所有对象都有isa指针（isa位置在成员变量第一个位置）

说一下对 isa 指针的理解， 对象的isa 指针指向哪里？isa 指针有哪两种类型？

isa 等价于 is kind of

实例对象（instance） isa 指向类对象
类对象指 isa 向元类对象
元类对象的 isa 指向元类的基类
isa 有两种类型：纯指针，指向内存地址

Root class（class）其实就是NSObject，NSObject是没有超类的，所以Root class（class）的Superclass指向nil；
每个Class都有一个isa指针指向唯一的meta class；
Root class（meta）的Superclass指向Root class（class），也就是NSObject，形成一个回路；
每个meta class的isa指针都指向Root class（meta）。（结合图）

IMP :(Implementation缩写)

（1）它是指向一个方法具体实现的指针，每一个方法都有一个对应的IMP。（可以直接调用方法的IMP指针，来避免方法调用死循环的问题）
（2）当你发起一个 ObjC 消息之后，最终它会执行的那段代码，就是由IMP这个函数指针指向了这个方法实现的。

sel:

方法名称的描述，只记录方法的编号不记录具体的方法，具体的方法是 IMP

3，转发

如果上述都没找到，则进入消息转发

〇，动态方法解析

resolveInstanceMethod（实例方法），resolveClassMethod（类方法）

解释：在此处可以添加一个方法，让你有机会添加，如果不抓住，就进入快速消息转发

①，快速消息转发

forvardingTargetForSelector

解释：这里指定对象执行什么方法，如果指定对象的方法没有实现也会崩溃，如果没指定，则返回nil，到2

②，正常消息转发

methodSignatureForSelector，forwardInvocation

解释：返回方法签名，下一步，返回nil未处理到forwardInvocation( 通过anInvocation处理)
判断当前执行的方法签名是否存在，存在则交给父类处理，不存在，则手动注册一个方法签名，当返回注册的新方法签名后，马上就会开始执行forwardInvocation，forwardInvocation里面可以没操作，但必须实现forwardInvocation方法

③，崩溃：doesnotrecognaziedselector

4，应用

①，获取类的所有属性和方法（获取后改变其属性方法，比如最左侧边滑动返回改为全屏返回）

②，为类添加关联属性（extension中，比如uiviewcontroller添加一个加载动画，uiview添加手势点击及事件回调）

③，为类动态添加方法，消息转发里面该写

④，方法交换（改变加载顺序，将load和init改变顺序，使得显示更加迅速）

⑤，给按钮添加间隔点击，方法交换

5，swift使用

Swift代码中已经没有了Objective-C的运行时消息机制, 在代码编译时即确定了其实际调用的方法. 所以纯粹的Swift类和对象没有办法使用runtime, 更不存在method swizzling.

为了兼容Objective-C, 凡是继承NSObject的类都会保留其动态性, 依然遵循Objective-C的运行时消息机制, 因此可以通过runtime获取其属性和方法, 实现method swizzling.

对于基本框架如Foundation, UIKit等, 都可以使用runtime.

①这里, 要注意Swift的代码与Objective-C代码的语法区别：

同时, 对于一般OC代码的method swizzling, 在load方法中执行即可. 而Swift没有load, 所以要在initialize中执行.

②Swift中的@objc和dynamic关键字：

继承自NSObject的类都遵循runtime, 那么纯粹的Swift类呢?
在属性和方法之前加上@objc关键字, 则一般情况下可以在runtime中使用了. 但有一些情况下, Swift会做静态优化而无法使用runtime.
要想完全使得属性和方法被动态调用, 必须使用dynamic关键字. 而dynamic关键字会隐式地加上@objc来修饰.
获取Swift类的runtime信息的方法, 还要加上Swift模块名。

附加面试题：runtime 如何实现 weak 属性？

首先要搞清楚weak属性的特点：

weak策略表明该属性定义了一种“非拥有关系” (nonowning relationship)。为这种属性设置新值时，

设置方法既不保留新值，也不释放旧值。此特质同assign类似;然而在属性所指的对象遭到摧毁时，属性值也会清空(nil out)

那么runtime如何实现weak变量的自动置nil？

runtime对注册的类，会进行布局，会将 weak 对象放入一个 hash 表中。用 weak 指向的对象内存地址作为 key，

当此对象的引用计数为0的时候会调用对象的 dealloc 方法，假设 weak 指向的对象内存地址是a，那么就会以a为key，

在这个 weak hash表中搜索，找到所有以a为key的 weak 对象，从而设置为 nil。

weak属性需要在dealloc中置nil么？

在ARC环境无论是强指针还是弱指针都无需在 dealloc 设置为 nil ， ARC 会自动帮我们处理。

即便是编译器不帮我们做这些，weak也不需要在dealloc中置nil。

在属性所指的对象遭到摧毁时，属性值也会清空