runtime 初入

Posted 2020-08-01 steer

一、runtime简介

• RunTime简称运行时。OC就是运行时机制，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会决定调用哪个函数。
• 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。
• 事实证明：
• 在编译阶段，OC可以调用任何函数，即使这个函数并未实现，只要声明过就不会报错。
• 在编译阶段，C语言调用未实现的函数就会报错。

二、runtime作用

1.发送消息

• 方法调用的本质，就是让对象发送消息。
• objc_msgSend,只有对象才能发送消息，因此以objc开头.
• 使用消息机制前提，必须导入#import <objc/message.h>
• 消息机制简单使用

    // 创建person对象

    Person *p = [[Person alloc] init];

 

    // 调用对象方法

    [p eat];

 

    // 本质：让对象发送消息

    objc_msgSend(p, @selector(eat));

 

    // 调用类方法的方式：两种

    // 第一种通过类名调用

    [Person eat];

    // 第二种通过类对象调用

    [[Person class] eat];

 

    // 用类名调用类方法，底层会自动把类名转换成类对象调用

    // 本质：让类对象发送消息

    objc_msgSend([Person class], @selector(eat));

• 消息机制原理:对象根据方法编号SEL去映射表查找对应的方法实现

2.交换方法

• 开发使用场景: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。
• 方式一:继承系统的类，重写方法.
• 方式二:使用runtime,交换方法.

@implementation ViewController

 

 

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    // 需求：给imageNamed方法提供功能，每次加载图片就判断下图片是否加载成功。

    // 步骤一：先搞个分类，定义一个能加载图片并且能打印的方法+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name;

    // 步骤二：交换imageNamed和imageWithName的实现，就能调用imageWithName，间接调用imageWithName的实现。

    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"123"];

 

}

 

@end

 

 

@implementation UIImage (Image)

// 加载分类到内存的时候调用

+ (void)load

{

    // 交换方法

 

    // 获取imageWithName方法地址

    Method imageWithName = class_getClassMethod(self, @selector(imageWithName:));

 

    // 获取imageWithName方法地址

    Method imageName = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));

 

    // 交换方法地址，相当于交换实现方式

    method_exchangeImplementations(imageWithName, imageName);

 

 

}

 

// 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.

 

// 既能加载图片又能打印

+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name

{

 

    // 这里调用imageWithName，相当于调用imageName

    UIImage *image = [self imageWithName:name];

 

    if (image == nil) {

        NSLog(@"加载空的图片");

    }

 

    return image;

}

 

 

@end

• 交换原理：
• 交换之前： 
• 交换之后： 

3.动态添加方法

• 开发使用场景：如果一个类方法非常多，加载类到内存的时候也比较耗费资源，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。
• 经典面试题：有没有使用performSelector，其实主要想问你有没有动态添加过方法。
• 简单使用

@implementation ViewController

 

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

 

    Person *p = [[Person alloc] init];

 

    // 默认person，没有实现eat方法，可以通过performSelector调用，但是会报错。

    // 动态添加方法就不会报错

    [p performSelector:@selector(eat)];

 

}

 

 

@end

 

 

@implementation Person

// void(*)()

// 默认方法都有两个隐式参数，

void eat(id self,SEL sel)

{

    NSLog(@"%@ %@",self,NSStringFromSelector(sel));

}

 

// 当一个对象调用未实现的方法，会调用这个方法处理,并且会把对应的方法列表传过来.

// 刚好可以用来判断，未实现的方法是不是我们想要动态添加的方法

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

{

 

    if (sel == @selector(eat)) {

        // 动态添加eat方法

 

        // 第一个参数：给哪个类添加方法

        // 第二个参数：添加方法的方法编号

        // 第三个参数：添加方法的函数实现（函数地址）

        // 第四个参数：函数的类型，(返回值+参数类型) v:void @:对象->self :表示SEL->_cmd

        class_addMethod(self, @selector(eat), eat, "[email protected]:");

 

    }

 

    return [super resolveInstanceMethod:sel];

}

@end

4.给分类添加属性

• 原理：给一个类声明属性，其实本质就是给这个类添加关联，并不是直接把这个值的内存空间添加到类存空间。
• @implementation ViewController
•  
• - (void)viewDidLoad {
•     [super viewDidLoad];
•     // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
•  
•     // 给系统NSObject类动态添加属性name
•  
•     NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
•     objc.name = @"小码哥";
•     NSLog(@"%@",objc.name);
•  
• }
•  
•  
• @end
•  
•  
• // 定义关联的key
• static const char *key = "name";
•  
• @implementation NSObject (Property)
•  
• - (NSString *)name
• {
•     // 根据关联的key，获取关联的值。
•     return objc_getAssociatedObject(self, key);
• }
•  
• - (void)setName:(NSString *)name
• {
•     // 第一个参数：给哪个对象添加关联
•     // 第二个参数：关联的key，通过这个key获取
•     // 第三个参数：关联的value
•     // 第四个参数:关联的策略
•     objc_setAssociatedObject(self, key, name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
• }
•  
• @end

5.字典转模型

• 设计模型：字典转模型的第一步
• 模型属性，通常需要跟字典中的key一一对应
• 问题：一个一个的生成模型属性，很慢？
• 需求：能不能自动根据一个字典，生成对应的属性。
• 解决：提供一个分类，专门根据字典生成对应的属性字符串。

    @implementation NSObject (Log)

 

 

// 自动打印属性字符串

+ (void)resolveDict:(NSDictionary *)dict{

 

    // 拼接属性字符串代码

    NSMutableString *strM = [NSMutableString string];

 

    // 1.遍历字典，把字典中的所有key取出来，生成对应的属性代码

    [dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull key, id  _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {

 

        // 类型经常变，抽出来

         NSString *type;

 

        if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFString")]) {

            type = @"NSString";

        }else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFArray")]){

            type = @"NSArray";

        }else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFNumber")]){

            type = @"int";

        }else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFDictionary")]){

            type = @"NSDictionary";

        }

 

 

        // 属性字符串

        NSString *str;

        if ([type containsString:@"NS"]) {

            str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) %@ *%@;",type,key];

        }else{

            str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, assign) %@ %@;",type,key];

        }

 

        // 每生成属性字符串，就自动换行。

        [strM appendFormat:@"\n%@\n",str];

 

    }];

 

    // 把拼接好的字符串打印出来，就好了。

    NSLog(@"%@",strM);

 

}

 

 

@end

• 字典转模型的方式一：KVC

@implementation Status

 

 

+ (instancetype)statusWithDict:(NSDictionary *)dict

{

    Status *status = [[self alloc] init];

 

    [status setValuesForKeysWithDictionary:dict];

 

    return status;

 

}

 

@end

• KVC字典转模型弊端：必须保证，模型中的属性和字典中的key一一对应。
• 如果不一致，就会调用[<Status 0x7fa74b545d60> setValue:forUndefinedKey:] 报key找不到的错。
• 分析:模型中的属性和字典的key不一一对应，系统就会调用setValue:forUndefinedKey:报错。
• 解决:重写对象的setValue:forUndefinedKey:,把系统的方法覆盖， 就能继续使用KVC，字典转模型了。

- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key

{

 

}

• 字典转模型的方式二：Runtime
• 思路：利用运行时，遍历模型中所有属性，根据模型的属性名，去字典中查找key，取出对应的值，给模型的属性赋值。
• 步骤：提供一个NSObject分类，专门字典转模型，以后所有模型都可以通过这个分类转。
• @implementation ViewController
•  
• - (void)viewDidLoad {
•     [super viewDidLoad];
•     // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
•  
•     // 解析Plist文件
•     NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"status.plist" ofType:nil];
•  
•     NSDictionary *statusDict = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:filePath];
•  
•     // 获取字典数组
•     NSArray *dictArr = statusDict[@"statuses"];
•  
•     // 自动生成模型的属性字符串
• //    [NSObject resolveDict:dictArr[0][@"user"]];
•  
•  
•     _statuses = [NSMutableArray array];
•  
•     // 遍历字典数组
•     for (NSDictionary *dict in dictArr) {
•  
•         Status *status = [Status modelWithDict:dict];
•  
•         [_statuses addObject:status];
•  
•     }
•  
•     // 测试数据
•     NSLog(@"%@ %@",_statuses,[_statuses[0] user]);
•  
•  
• }
•  
• @end
•  
• @implementation NSObject (Model)
•  
• + (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict
• {
•     // 思路：遍历模型中所有属性-》使用运行时
•  
•     // 0.创建对应的对象
•     id objc = [[self alloc] init];
•  
•     // 1.利用runtime给对象中的成员属性赋值
•  
•     // class_copyIvarList:获取类中的所有成员属性
•     // Ivar：成员属性的意思
•     // 第一个参数：表示获取哪个类中的成员属性
•     // 第二个参数：表示这个类有多少成员属性，传入一个Int变量地址，会自动给这个变量赋值
•     // 返回值Ivar *：指的是一个ivar数组，会把所有成员属性放在一个数组中，通过返回的数组就能全部获取到。
•     /* 类似下面这种写法
•  
•      Ivar ivar;
•      Ivar ivar1;
•      Ivar ivar2;
•      // 定义一个ivar的数组a
•      Ivar a[] = {ivar,ivar1,ivar2};
•  
•      // 用一个Ivar *指针指向数组第一个元素
•      Ivar *ivarList = a;
•  
•      // 根据指针访问数组第一个元素
•      ivarList[0];
•  
•      */
•     unsigned int count;
•  
•     // 获取类中的所有成员属性
•     Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
•  
•     for (int i = 0; i < count; i++) {
•         // 根据角标，从数组取出对应的成员属性
•         Ivar ivar = ivarList[i];
•  
•         // 获取成员属性名
•         NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
•  
•         // 处理成员属性名->字典中的key
•         // 从第一个角标开始截取
•         NSString *key = [name substringFromIndex:1];
•  
•         // 根据成员属性名去字典中查找对应的value
•         id value = dict[key];
•  
•         // 二级转换:如果字典中还有字典，也需要把对应的字典转换成模型
•         // 判断下value是否是字典
•         if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
•             // 字典转模型
•             // 获取模型的类对象，调用modelWithDict
•             // 模型的类名已知，就是成员属性的类型
•  
•             // 获取成员属性类型
•            NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
•           // 生成的是这种@"@\"User\"" 类型 -》 @"User"  在OC字符串中 \" -> "，\是转义的意思，不占用字符
•             // 裁剪类型字符串
•             NSRange range = [type rangeOfString:@"\""];
•  
•            type = [type substringFromIndex:range.location + range.length];
•  
•             range = [type rangeOfString:@"\""];
•  
•             // 裁剪到哪个角标，不包括当前角标
•           type = [type substringToIndex:range.location];
•  
•  
•             // 根据字符串类名生成类对象
•             Class modelClass = NSClassFromString(type);
•  
•  
•             if (modelClass) { // 有对应的模型才需要转
•  
•                 // 把字典转模型
•                 value  =  [modelClass modelWithDict:value];
•             }
•  
•  
•         }
•  
•         // 三级转换：NSArray中也是字典，把数组中的字典转换成模型.
•         // 判断值是否是数组
•         if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
•             // 判断对应类有没有实现字典数组转模型数组的协议
•             if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {
•  
•                 // 转换成id类型，就能调用任何对象的方法
•                 id idSelf = self;
•  
•                 // 获取数组中字典对应的模型
•                 NSString *type =  [idSelf arrayContainModelClass][key];
•  
•                 // 生成模型
•                Class classModel = NSClassFromString(type);
•                 NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array];
•                 // 遍历字典数组，生成模型数组
•                 for (NSDictionary *dict in value) {
•                     // 字典转模型
•                   id model =  [classModel modelWithDict:dict];
•                     [arrM addObject:model];
•                 }
•  
•                 // 把模型数组赋值给value
•                 value = arrM;
•  
•             }
•         }
•  
•  
•         if (value) { // 有值，才需要给模型的属性赋值
•             // 利用KVC给模型中的属性赋值
•             [objc setValue:value forKey:key];
•         }
•  
•     }
•  
•     return objc;
• }
•  
• @end

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