iOS开发探讨Runtime原明白得读及实践

1、iOS开发探讨-Runtime原明白得读及实践咱们第一次接触runtime,听起来老是那么神秘高级，各类论坛对runtime介 绍数不胜数。笔者今天对高大上的runtime进行简单的梳理,如有不足,欢迎列 位大神吐槽。一、大体概念runtime是一套比较底层的纯C语言API,属于1个C语言库，包括了很多 底层的C语言API。在咱们平常编写的0C代码中，程序运行进程时，其实最终 都是转成了 runtime的C语言代码，runtime算是0C的幕后工作者。RunTime简称运行时确实是系统在运行的时候的一些机制，其中最要紧的 是消息机制。关于C语言，函数的挪用在编译的时候会决定挪用哪个函数，编译完

2、成以后 直接顺序执行，无任何二义性。0C的函数挪用成为消息发送。属于动态挪用进程。在编译的时候并非能决 定真正挪用哪个函数（事实证明，在编译时期，0C能够挪用任何函数，即便那 个函数并未实现，只要申明过就可不能报错。而C语言在编译时期就会报错）。只有在真正运行的时候才会依照函数的名称找到对应的函数来挪用。二、大体结构及其继承关系要谈runtime笫一必然要先了解和类的结构，这超级有助与咱们明白得其动 态性。第一咱们打开。句c/。6c.文件，能够看到如下概念：itif !OBJC_TYPES_DEFINED/ An opaque type that represents an Objective

3、-C class, typedef struct objc_class *Class;/ Represents an instance of aclass, struct objc_object Class isa OBJCSA_AVAILABILITY; ;/ A pointer to an instance of a class, typedef struct objc_object *id;#endif通过上面概念咱们能够看出以下几点：咱们经常使用的id类型事实上一个指向objjobject结构体的指针，id通常 指代一个对象，也确实是说0C对象其实就一个指向objjobject结构体的

4、指针咱们看objc_object结构体概念，得知其结构体内有一个类型为Class的字段 isa,这确实是咱彳常说的isa指针了。再来看Class的声明，为一个指向objc_class的指针，事实上isa确实是指明当前结构体所属类型，咱们能够明白得为obj jobject 为Class类型的接下来咱们继续打开，来看objjclass声明Struct obj c_class Class isa 0BJC_Isa_AVAILABILITY; ttif !_0BJC2_Class super_class const char *name long version 息，默以为0long info运行期利

5、用的一些位标识 long instance_size例变量大小一Struct objc_ivar_list *ivars 员变量链表objc2_unAVAILABLE；/ 父类objc2_unAVAILABLE；/ 类名 objc2_unAVAILABLE；/ 类的版本信objc2_unAVAILABLE；/ 类信息，供objc2_unAVAILABLE；/ 该类的实objc2_unAVAILABLE；/ 该类的成Struct obj c_method_list; * *methodLists OBJC2_UnAVAILABLE; / 该类的 成员变量链表一 一一Struct objc-cac

6、he cacheOBJC2_UNAVAILABLE; / 该类的成员变量链表一一Struct obj c_protocol_list *protocolsOBJC2_UnAVAILABLE; / 该类的成员变量链表#endif objc2_unAVAILABLE；下面说一下咱们感爱好的几个字段：isa：那个地址的isa指针一样是一个指向objjclass的指针，说明该Class的 类型，那个地址的isa指针指向的确实是咱们常说的meta-class 了。不难看出，类本身也是一个对象superclass：那个指针确实是指向该class的super class,即指向父类,若是 该类已是最顶层的根

7、类（如NSObject或NSProxy）,那么superclass为NULL。cache：用于缓存最近利用的方式。一个接收者对象接收到一个消息时，它 会依照isa指针去查找能够响应那个消息的对象。在实际利用中，那个对象只有一部份方式是经常使用的，很多方式其实很少 用或全然用不上。这种情形下，若是每次消息来时，咱们都是methodLists中遍历一遍，性能 必将很差。这时，cache就派上用处了。在咱们每次挪用过一个方式后，那个方式就会被缓存到cache列表中，下次 挪用的时候runtime就会优先去cache中查找，若是cache没有，才去methodLists 中查找方式。如此，关于那些常经

8、常使用到的方式的挪用，但提高了挪用的效率。version：咱们能够利用那个字段来提供类的版本信息。这关于对象的序列化 超级有效，它可是让咱们识别出不同类概念版本中实例变量布局的改变。objc_methodjist:方式链表中寄存的是该类的成员方式（-方式），类方式（+方 式）存在 meta-class 的 objc_method_list 链表中。以下通过图来描述相应的继承关系:superclass:isaInstance ofRoot classInstance ofSuperclassInstance QfSubclassmMFF7 心.pQ注意：所有metaclass中isa指针都指向跟

9、metaclass,而跟metaclass那么指向自身。Root metaclass是通过继承Root class产生的，与root class结构体成员一致， 也确实是前面提到的结构。不同的是Root metaclass的isa指针指向自身。root class 的 super class 指向的是 niL现在咱们再来明白得一下当你挪用respondsToSelector:如此的方式的时候，实例对象只需要依照其isa指针，找到其所属的class, 然后遍历其methodListSo若是没有，那么依照那个类的superclass找到其父类，再看其父类是不是 能相应那个方式就能够够了。直到sup

10、erclass为nil时，就无法相应那个方式了，return NOo同理，当咱们利用类名挪用类方式(+方式)时，只需要依照class的isa指针, 找到其meta-class,然后通过meta-class的methodLists找到相应的方式既可。三、常见的作用1 .动态的添加对象的成员变量和方式，修改属性值和方式2 .动态互换两个方式的实现3 .实现分类也能够添加属性4 .实现NSCoding的自动归档和解档5 .实现字典转模型的自动转换6 .动态创建一个类(比如KVO的底层实现)OC的方式挪用在Runtime中具体的实现1.0C代码挪用方式Receiver *receiver = (Rec

11、eiver alloc init;receiver message;2.在编译时RunTime会将上述代码转化成发送消息objc_msgSend(receiver,selector(message);四、编写代码实现通过创建Student类来例如：ttimport ttimport ©interface Student :NSObjectproperty(nonatomic,copy)NSString *name；-(Void)eat;-(void)sleep；©endStudent.m实现文件iiimport "Student. h ©implemen

12、tation Student - (void) eat NSLog(H 饭了，self, name) ; - (void) sleep NSLog("%睡觉了”, self, name) ; end1 .动态变量操纵- (void)changevariable Student *student = Student new;student. name = 乔布斯;NSLog( % z student .name);unsigned int count；Ivar *ivar = class_copylvarList(student class/ &count);for (int

13、i = 0; i< count; i+) Ivar var = ivari;Const char *varName = ivar_getName(var);NSString *name = NSString stringwithcstring:varNameencoding：NSUTF8StringEncoding；if (name isEqualToString: _name ) obj ect_setlvar (student, var, Steve Jobs ); break； NSLog( % z student .name); 输出结果：2016-02-22 11:06:00.

14、153 Day2016-02-049296:1003059乔布斯 2016-02-2211:06:03.155 Day2016-02-049296:1003059 Steve Jobs2 .动态添加方式Void happyNewYear(id Self, SEL _omd)NSLog (矿新年欢乐)；一注意：l.void的前面没有+、-号，因为只是C的代码。2,必需有两个指定参数(id self,SEL.cmd)-(void)addMethod Student *student = Student new;student. name = 乔布斯;class_addMethod ( studen

15、t class , selector (join) , (IMP) happyNev/Year, V：);student performSelector:selector(join);参数说明：(IMP)happyNewYear 意思是 happyNewYear 的地址指针；"v:"意思是,v代表无返回值void,若是是i那么代表int;代表id sei;:代 表 SEL_cmd;v:意思是，两个参数的没有返回值。输出结果2016-02-22 11:10:06.379 Day2016-02-049296:1003059新年欢乐3.动态为Category扩展加属性XCode运

16、行你在Category的.h文件申编译通过，但运行时若 是没有Runtime处置，进行赋值取值，就马上报错。第一添加分类 Student+CategoryStudent+Category.h 文件#import "Student. h，zinterface Student(Category)©property(nonatomic,copy)NSString *firstName；endStudent+Category.m 文件#import 'Student+Category.h' #import ©implementation Student (

17、Category) const char name; 一 (void)setFirstName:(NSString *)firstName objc_setAssociatedObject(self, &name, firstName, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC); -(NSString *)firstName return objc-getAssociatedObject(self, &name); ©end挪用实现- (void)addExtentionProperty Student *student = Student n

18、ew;student.firstName = Q Steve ;NSLog ( 添加属性 first'ame 结果：9i> , student. f irstName); 输出结果：2016-02-22 11:21:58.765 Day2016-02-049354:1010756添力口属'性 firstName 结果:Steve4.动态互换方式实现-(void)exchangeMethod Student *student = Student new;student. name = 乔布斯;student eat;student sleep;NSLog (”互换方式实现)；Method ml = class_getInstanceMethod(student class, ©selector (eat);Method m2 = class_ge,tInstanceMe,thod ( student claSS-, ©selector(sleep);method_exchangeImplementations(ml, m2);student eat;student sleep; 输出结果：2016-02-22 11:30:10.068