1. 什么是Runtime
Runtime又叫运行时,是一套C语言的API。 我们平时编写的OC代码,底层都是基于它来实现的。Runtime是一门动态语言,它会将一些工作放在代码运行时才处理而并非在编译时处理。
2. Runtime相关名词介绍
SEL
是selector在Objc中的表示,selector是方法选择器。
id
id是一个参数类型,它是指向某个类的实例的指针。定义如下:
typedef struct objc_object *id;
我们在看看objc_object的定义
struct objc_object { Class isa; };
从以上定义,看一看到objc_object结构体包含一个isa指针,根据isa指针就可以找到对象所属的类。
注意:isa指针在代码运行时并不总指向实例对象所属的类型,所以不能依靠它来确定类型。要想确定类型还是需要用对象的-class方法。
Class
typedef struct objc_class *Class;
Class其实是指向objc_class结构体的指针,
Object_Class结构体的定义
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE;
const char *name OBJC2_UNAVAILABLE;
long version OBJC2_UNAVAILABLE;
long info OBJC2_UNAVAILABLE;
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
解释个每个参数的含义:
isa: 是一个结构体类型的指针,指向该对象的类,而类中也有个isa指针,指向meteClass(元类),在元类中保存了类方法的列表。在元类中也有个isa指针,它指向根元类。
super_class: 父类,如果该类已经是最顶层的根类,那么那为NULL。
** version: 类的版本信息, 默认为0。
info: 供运行期使用的一些位标识。
** instance_size:该类的实例变量大小。
** ivars: 成员变量数组。
** methodLists: 方法名
** cache**:为方法调用的性能进行优化。
或许你已经注意到了,objc_class中也有一个isa指针,这说明Objc类本身也是一个对象。为了处理类和对象的关系,Runtime库创建了一种叫做Meta Class(元类)的东西,类对象所属的类就叫做元类。我们所熟悉的类方法,就源自Meta Class,我们可以理解为类方法就是类对象的实例方法。所有的元类都指向一个根元类Root Meta Class。
Method
类中某个方法的类型
typedef struct objc_method *Method;
struct objc_method {
SEL method_name OBJC2_UNAVAILABLE;
char *method_types OBJC2_UNAVAILABLE;
IMP method_imp OBJC2_UNAVAILABLE;
}
objc_method 存储了方法名,方法类型和方法实现:
- 方法名类型为SEL
- 方法类型method_types是个char指针,存储方法的参数类型和返回值类型。
- method_imp指向了方法的实现,本质是一个函数指针。
IMP
IMP在objc.h中的定义是:
typedef id (*IMP)(id, SEL, ...);
它是一个函数指针,这是由编译器生成的。当你发起一个Objc消息时,最终它会执行哪段代码,就是由这个函数指针指定的。函数实现由它定。
Cache
定义如下:
typedef struct objc_cache *Cache
struct objc_cache {
unsigned int mask /* total = mask + 1 */ OBJC2_UNAVAILABLE;
unsigned int occupied OBJC2_UNAVAILABLE;
Method buckets[1] OBJC2_UNAVAILABLE;
};
Cache为方法调用的性能做了些优化,当实例对象接收到一个消息时,它不会直接在isa指针指向的类的方法列表中遍历查找能够响应的方法,因为每次都要查找效率太低了,会优先在Cache中查找。Runtime系统会把被调用过的方法存到Cache中,如果一个方法被调用,下次查找的时候就会效率更高。
3. Runtime能干什么
OC是一门动态语言,动态意味着我们在方法调用的时候才去查找该方法并调用执行,所以我们可以在方法被调用时做一些事情。
3.1 发送消息
方法调用的本质,就是让对象发送消息。
3.2 交换方法
系统自带的方法功能不够用时,可以给系统方法进行功能扩展,并且保持原有的功能。
3.3 动态添加方法
如果一个类方法非常多,当加载到内存的时候会比较耗费资源,需要给每个方法生成映射表,可以使用动态给某个类添加方法解决。如经典面试题:有没有使用performSelctor,其实主要是想问你有没有动态添加过方法。
3.4 给分类添加属性
给一个分类声明属性,其实本质就是给这个类添加关联,并不是直接把这个值内存空间添加到内存。
3.5 字典与模型互转
实现字典和模型之间互相转换。
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