玩转runtime的前世今生看我足矣

完善这篇文章的目的在于巩固一下自身，之前的并不完善，对有些问题的理解也不是很透彻，今儿重温了下，在之前的基础上，再次进行完善，也算自己对技术知识上的负责任吧。昨晚听了汉克老师的公开课，讲的挺好的，其实很多时候不管是学习上的还是生活中的某些事情，都会发现我们无法一直坚持下去，也许外在原因是一因素，但是很多时候还是在于自我的放松，这里不得不提一下汉克老师在直播说过这么一句话——反馈机制。

比如说：打游戏。有时候一下就是一上午，有时候天天都会去玩一把。为什么打游戏就能坚持，对于学习或者热点一直不减的减肥话题。大多数都是不了了知了呢。

分析原因：

上面有说过反馈机制，游戏里面会产生等级的提升、金币的上涨、英雄的购买，对此你可能产生了一个欲望，一种想要更多的欲望，于是有了有瘾的说法，站在产品的角度来看，这就是这一种及时性的反馈机制。而对于减肥以及学习始终不能坚持下去的根源在于什么呢？比方说学习，可能你学的东西，你用不上，减肥也是一个漫长的过程，今天重量也许比以往轻了点，结果每次看到好吃的，一下就绷不住了，往上飙了好几斤。由于反馈不及时，结果导致泄气，放弃。

引言

对于从事 iOS 开发人员来说，太多数人都会说「 runtime 是运行时 」

什么情况下用 runtime ?大部分人能说出「 给分类动态添加属性 || 交换方法」

runtime – 运行时(iOS的黑魔法!!)

runtime是OC的底层实现,可以静心一些非常底层的操作(OC无法办到的)

一.runtime简介

二.消息机制<了解>

2.1消息机制原理

2.2消息调用流程

三.常用开发场景

3.1 UITextField占位文字的颜色以及字体大小

3.2 给分类动态添加属性

四.面试须知

4.1 动态添加方法(开发中几乎不用，但面试须知)

4.2 使用runtime实现自动归档和解档（之前傻逼式的一个一个写，昨天看了hanK的公开课，顿时打开眼界，原来还能这么搞，大写的服）

4.3 Method Swizzling方法交换（俗称黑魔法，也有说法叫方法欺骗）

4.4 runtime 字典转模型(这个本文不会讲到，因为解析都是用第三方框架了，成熟且实用便利。MJExtension字典转模型实现也是对 runtime 的封装，才可以把一个模型中所有属性遍历出来)

五.利用runtime进行实用性封装

5.1 UIAlertView的封装

5.2 Method Swizzling方法交换封装

5.3 自动归档和解档定义成宏

一. runtime简介:

• runtime简称运行时，OC就是运行机制，也就是在运行时候的一些机制，其中最主要的是消息机制。

• 对于C语言，函数的调用在编译的时候回决定调用哪个函数

• 对于OC的函数，属于动态调用过程，在编译的时候并不能决定真正调用哪个函数，只有在真正运行的时候才会根据函数的名称找到对应的函数来调用

二.消息机制

2.1消息机制原理

方法调用本质:让对象发送消息

• objc_msgSend只有对象才能发送消息，故以objc开头

• 使用消息机制，必须导入#import

• runtime都有一个前缀,谁的事情使用谁

解决提示步骤

• 查找build setting -> 搜索msg ->设为NO

查看生成runtime代码，首先终端切换到该目录回车后输入clang -rewrite-objc main.m

2.2 消息调用流程

- 1.通过isa去对应的类中查找
- 2.注册方法编号
- 3.根据方法编号去查找对应方法
- 4.找到只是最终函数实现地址,根据地址去方法区调用对应函数

消息机制原理图

/*************ViewController.m******************/
-(void)setupobjc_msgSend{
/*
 objc_msgSend
 :谁发送消息
 :发送什么消息
 */
    //  id objc = objc_msgSend([NSObject class], @selector(alloc));
    //  objc = objc_msgSend(objc, @selector(init));
    //    OC: Person *p = [Person alloc];
    // 底层的实际写法
    Person  *p = objc_msgSend(objc_getClass("Person"), sel_registerName("alloc"));
   // 调用对象方法（本质：让对象发送消息）
    //  OC：  p = [p init];
    //runtime
    objc_msgSend(p, sel_registerName("init"));
    //OC:
    //    [p hungry];
    //    [p run:20];
    //runtime
    objc_msgSend(p, @selector(hungry));
    objc_msgSend(p, @selector(run:),20);
}
Person.m文件
-(void)run:(NSUInteger)m{
    NSLog(@"他跑了%zdM",m);
}
-(void)hungry{
NSLog(@"他饿了");
}

打印如下:

打印结果

三.常用开发场景

3.1 UITextField占位文字的颜色以及字体大小

    [_textField setValue:kFont(14) forKeyPath:@"_placeholderLabel.font"];
    [_textField setValue:kThemeColor forKeyPath:@"_placeholderLabel.textColor"];

3.2 给分类动态添加属性

注意：我们知道在分类中是不能够添加成员属性的，虽然我们用了@property，但是仅仅会自动生成get和set方法的声明，并没有带下划线的属性和方法实现生成。但是我们可以通过runtime就可以做到给它方法的实现。

原理:给一个类声明属性，其本质就是给这个类添加关联，并不是直接把这个值的内存空间添加到类存空间。

需求：给系统 NSObject 类动态添加属性 name 字符串。

#import "NSObject+Person.h"
#import static char const * const kName = "kName";
@implementation NSObject (Person)
- (void)setName:(NSString *)name{
    /*
     objc_setAssociatedObject（将某个值跟某个对象关联起来，将某个值存储到某个对象中）
     
     : 给哪个对象添加属性
     :属性名称
     :属性值
     :保存策略
     **/
    objc_setAssociatedObject(self, kName, name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    
}
- (NSString *)name{
    //objc_getAssociatedObject:获取某个对象的值
    return objc_getAssociatedObject(self, kName);
}
/*************调用******************/
 NSObject *obj =[NSObject new];
    obj.name = @"flowerflower";
    NSLog(@"我是分类obj中的%@",obj.name);
/*************打印输出******************/
我是分类obj中的flowerflower

小结:

属性赋值的本质：就是让属性与一个对象产生关联，所以要给NSObject的分类的name属性赋值就是让name和NSObject产生关联，而runtime可以做到这一点。

四.面试须知

4.1 动态添加方法(开发中几乎不用，但面试须知)

需求：runtime 动态添加方法处理调用一个未实现的方法 和 去除报错。

案例代码

/*************UserModel.h******************/
- (void)eat;
- (void)run:(NSNumber *)m;
/*************UserModel.m******************/
@implementation UserModel
// 没有返回值,1个参数
// void,(id,SEL)
void aaa(id self, SEL _cmd, NSNumber *meter) {
    NSLog(@"跑了%@米", meter);
}
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
    if (sel == NSSelectorFromString(@"run:")) {
        // 动态添加run方法
        // class: 给哪个类添加方法
        // SEL: 添加哪个方法，即添加方法的方法编号
        // IMP: 方法实现 => 函数 => 函数入口 => 函数名（添加方法的函数实现（函数地址））
        // type: 方法类型，(返回值+参数类型) v:void @:对象->self :表示SEL->_cmd
        class_addMethod(self, sel, (IMP)aaa, "v@:@");
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
- (void)eat{
    
    NSLog(@"我吃了");
}
@end
/*************ViewController.m******************/
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    UserModel *user = [UserModel new];
    [user performSelector:@selector(run:) withObject:@121];
    [user eat];
    objc_msgSend(user,@selector(eat));
    objc_msgSend(user,@selector(run:),@1);
}

图片.png

4.2 使用runtime实现自动归档和解档（之前傻逼式的一个一个写，昨天看了hanK的公开课，顿时打开眼界，原来还能这么搞，大写的服）

如果你实现过自定义模型数据持久化的过程，那么你也肯定明白，如果一个模型有许多个属性，那么我们需要对每个属性都实现一遍encodeObject 和 decodeObjectForKey方法，如果这样的模型又有很多个，这还真的是一个十分麻烦的事情。下面来看看简单的实现方式。

图片.png

假设这里有100个属性，那是不是我们也只能把100个属性都给写一遍。看着HanK老师的公开课之后，我会觉得自己挺傻乎乎的，不管模型中再多属性，轻轻松松50行搞定。

首先要看个小示例

/*************UserModel.h******************/
@interface UserModel : NSObject@property(nonatomic,copy)NSString *name;
@property(nonatomic,assign)NSInteger age;
/*************UserModel.m******************/
#import "UserModel.h"
#import @interface UserModel()
@property (nonatomic,copy) NSString *userId;
@property (nonatomic,copy) NSString *phone;             //注册手机号
@end
@implementation UserModel
@end
/*************调用******************/
    unsigned int count = 0; //成员变量的个数
    
  Ivar *ivarList =  class_copyIvarList(UserModel.class, &count);
    
    Ivar ivar1 = ivarList[0];
    
    NSLog(@"%s",ivar_getName(ivar1)); //_name
    Ivar ivar2 = ivarList[1];
    NSLog(@"%s",ivar_getName(ivar2));//_age
    Ivar ivar3 = ivarList[2];
//  打印UserModel里面的成员属性的个数
    NSLog(@"%d",count);

图片.png

也就是说即使在.m声明的私有属性，也可以使用runtime获取到成员变量的属性

回归正题(使用runtime实现归档和接档，不管属性是10个，20个，甚至上100个)

/*************UserModel.h******************/
@interface UserModel : NSObject//定义一堆属性  假设这里有22个属性    这里就不全部展示了。就简单写了几个
@property (nonatomic,copy) NSString *userId;         //用户Id
@property (nonatomic,copy) NSString *phone;         //注册手机号
@property (nonatomic,copy) NSString *nickName;     //昵称
@property (nonatomic,copy) NSString *loginPSW;    //登陆的md5密码
@end
/*************UserModel.m******************/
#import "UserModel.h"
#import @interface UserModel()     
@end
@implementation UserModel
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder{
    /* 获取类中的ivar列表
     count:  count为ivar总数
     class_copyIvarList:  获取类的全部属性
     **/
    unsigned int count = 0;
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self.class, &count);
    for (int i  = 0; i< count; i++) {
        //取出Ivar
        Ivar ivar = ivarList[i];
        //属性名称  ivar_getName:获取类实例成员变量，只能取到本类的，父类的访问不到
        NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
        //归档  通过KVC取的 就没有int类型了
        [aCoder encodeObject:[self valueForKey:key] forKey:key];
    }
    //但凡在C语言里面 看到New Creat Copy 都需要释放
    free(ivarList); //释放
}
- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)coder{
    if ( self = [super init]) {
        unsigned int count = 0;
        Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self.class, &count);
        
        for (int i  = 0; i< count; i++) {
            //取出Ivar
            Ivar ivar = ivarList[i];
            //属性名称
            NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
            //解档    设置到成员变量上
            [self setValue: [coder decodeObjectForKey:key] forKey:key];
        }
        free(ivarList); //释放
    }
    return self;
}
/*************ViewController******************/
//宏
#define UserDataFilePath ([NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask, YES)[0] stringByAppendingPathComponent:@"user.data"])
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    unsigned int count = 0; //成员变量的个数
  Ivar *ivarList =  class_copyIvarList(UserModel.class, &count);
    Ivar ivar1 = ivarList[0];
    NSLog(@"%s",ivar_getName(ivar1)); //_userId
    Ivar ivar2 = ivarList[1];
    NSLog(@"%s",ivar_getName(ivar2));//_phone
    Ivar ivar3 = ivarList[2];
//  打印UserModel里面的成员属性的个数
    NSLog(@"%d",count); //打印结果：22
}
- (IBAction)save:(id)sender{
     UserModel *model = [UserModel new];
        model.nickName = @"flowerflower";
        model.phone = @"1234567890";
        //归档
        [NSKeyedArchiver archiveRootObject:model toFile:UserDataFilePath];
}
- (IBAction)read:(id)sender{
  UserModel *model = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:UserDataFilePath];
  NSLog(@"%@----%@",model.nickName,model.phone);
}

图片.png

4.3 方法交换（俗称黑魔法，也有说法叫方法欺骗）

• 系统自带的方法功能不够，给系统自带的方法扩展一些功能，并且保持原有的功能

简单粗暴方式: 继承系统的类，重写方法.

高端大气上档次的runtime:使用runtime,交换方法.

简单粗暴方式:

//Image继承于UIImage
//重写系统方法
+(UIImage *)imageNamed:(NSString *)name{
    UIImage *image =[super imageNamed:name];
    if (image) {
        NSLog(@"加载成功");
    }else{
        NSLog(@"加载失败");
    }
    return image;
}
//ViewController中导入头文件直接调用
//有图片则加载成功，无图片则加载失败。
UIImage *img = [Image imageNamed:@"brand_foreclock"];

高端大气上档次的runtime交换方法

UIImage+yhp_Image.m文件
#import "UIImage+yhp_Image.h"
#import @implementation UIImage (yhp_Image)
// 把类加载进内存的时候调用,只会调用一次
+(void)load{
    //交换方法
    Method imageNameMethod = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));
    Method yhp_imageNameMethod = class_getClassMethod(self, @selector(yhp_imageNamed:));
    //交换方法地址，相当于交换实现方法
    method_exchangeImplementations(imageNameMethod, yhp_imageNameMethod);
}
//不能在分类中重写系统方法imageNamed，因为会把系统的功能给覆盖掉，而且分类中不能调用super. 
//注意：不能在分类中重写系统方法imageNamed，因为会把系统的功能给覆盖掉
+(UIImage *)yhp_imageNamed:(NSString *)name{
    // 图片
    UIImage *image = [UIImage yhp_imageNamed:name];
    if (image) {
        NSLog(@"加载成功");
    } else {
        NSLog(@"加载失败");
    }
    return image;
}
//ViewController不需要头文件
 UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"1.peng"];

五.利用runtime进行实用性封装

5.1 UIAlertView的封装

正常写法

/**
使用步骤：
1.初始化
2.设置代理
3.实现代理方法
**/
@interface ViewController : UIViewController  
  
@end  
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
UIAlertView *alert = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"AlertViewTest"  
                                                   message:@"message"  
                                                  delegate:self  
                                         cancelButtonTitle:@"取消"  
                                         otherButtonTitles:@"确定",nil];  
    [alert show];  
}
#pragma marks -- UIAlertViewDelegate --  
//根据被点击按钮的索引处理点击事件  
-(void)alertView:(UIAlertView *)alertView clickedButtonAtIndex:(NSInteger)buttonIndex  {  
    NSLog(@"clickButtonAtIndex:%d",buttonIndex);  
}

使用runtime对UIAlertView进行封装

/*************UIAlertView+HHAddition.h******************/
#import typedef void(^AlertCallBack)(NSInteger buttonIndex);
@interface UIAlertView (HHAddition)
-(void)showAlertWithHandler:(AlertCallBack)callback;
@end
/*************UIAlertView+HHAddition.m******************/
#import "UIAlertView+HHAddition.h"
#import static char kUIAlertViewBlockAddress;
@implementation UIAlertView (HHAddition)
-(void)showAlertWithHandler:(void(^)(NSInteger))callback{
    
    self.delegate = self;
    //为某个对象设置关联对象的值
    //第一个参数是主对象，第二个参数是键，第三个参数是关联的对象，第四个参数是存储策略:是枚举，定义了内存管理语义
    objc_setAssociatedObject(self, &kUIAlertViewBlockAddress, callback, OBJC_ASSOCIATION_COPY);
    [self show];   
}
- (void)alertView:(UIAlertView *)alertView didDismissWithButtonIndex:(NSInteger)buttonIndex{
    //根据给定的键从某对象中获取相应的关联对象值
    AlertCallBack alertCallBack = objc_getAssociatedObject(self, &kUIAlertViewBlockAddress);
    if (alertCallBack) {
        alertCallBack(buttonIndex);
        objc_setAssociatedObject(self, &kUIAlertViewBlockAddress, nil, OBJC_ASSOCIATION_COPY);
    }
}
@end
/*************调用******************/
    UIAlertView *alertView = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"是否联系客服"  message:message delegate:self cancelButtonTitle:@"取消" otherButtonTitles:@"确定", nil];
    [alertView showAlertWithHandler:^(NSInteger buttonIndex) {
    NSLog(@"clickButtonAtIndex:%d",buttonIndex);  
    }];
5.2 Method Swizzling方法交换封装
/*************NSObject+Swizzling.h******************/
#import @interface NSObject (Swizzling) 
+ (void)methodSwizzlingWithOriginalSelector:(SEL)originalSelector
                         bySwizzledSelector:(SEL)swizzledSelector;
@end
/*************NSObject+Swizzling.m******************/
#import "NSObject+Swizzling.h"
@implementation NSObject (Swizzling)
+ (void)methodSwizzlingWithOriginalSelector:(SEL)originalSelector bySwizzledSelector:(SEL)swizzledSelector{
    Class class = [self class];
    //原有方法
    Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSelector);
    //替换原有方法的新方法
    Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, swizzledSelector);
/**
先尝试給源SEL添加IMP，这里是为了避免源SEL没有实现IMP的情况.
class_addMethod会添加一个覆盖父类的实现，但不会取代原有类的实现。
也就是说如果class_addMethod返回YES，说明子类中没有方originalSelector，
通过class_addMethod为其添加了方法originalSelector，并使其实现（IMP）为我们想要替换的实现。
*/
    BOOL didAddMethod = class_addMethod(class,originalSelector,
                                        method_getImplementation(swizzledMethod),
                                        method_getTypeEncoding(swizzledMethod));
    if (didAddMethod) {//添加成功：说明源SEL没有实现IMP，将源SEL的IMP替换到交换SEL的IMP
        class_replaceMethod(class,swizzledSelector,
                            method_getImplementation(originalMethod),
                            method_getTypeEncoding(originalMethod));
    } else {//添加失败：说明源SEL已经有IMP，直接将两个SEL的IMP交换即可
        method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
    }
}
@end

5.3 自动归档和解档定义成宏

两句代码搞定

#import "Movie.h"
#import #define encodeRuntime(className) /
/
unsigned int count = 0;/
Ivar *ivars = class_copyIvarList([A class], &count);/
for (int i = 0; i
作者：flowerflower
链接：https://www.jianshu.com/p/6ae5e28b3365