OC最实用的runtime总结,面试、工作你看我就足够了!

前言

runtime的资料网上有很多了,部分有些晦涩难懂,我通过自己的学习方法总结一遍,主要讲一些常用的方法功能,以实用为主,我觉得用到印象才是最深刻的,并且最后两个demo也是MJExtension的实现原理,面试的时候也可以多扯点。
另外runtime的知识还有很多,想要了解更多可以看我翻译的官方文档(有点枯燥),本文的demo下载地址

什么是runtime?

runtime 是 OC底层的一套C语言的API(引入 <objc/runtime.h> 或<objc/message.h>),编译器最终都会将OC代码转化为运行时代码,通过终端命令编译.m 文件:clang -rewrite-objc xxx.m可以看到编译后的xxx.cpp(C++文件)。
比如我们创建了一个对象 [[NSObject alloc]init],最终被转换为几万行代码,截取最关键的一句可以看到底层是通过runtime创建的对象

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.cpp 文件

删除掉一些强制转换语句,可以看到调用方法本质就是发消息,[[NSObject alloc]init]语句发了两次消息,第一次发了alloc 消息,第二次发送init 消息。利用这个功能我们可以探究底层,比如block的实现原理。
需要注意的是,使用objc_msgSend() sel_registerName()方法需要导入头文件<objc/message.h>

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消息机制

另外利用runtime 可以做一些OC不容易实现的功能

  • 动态交换两个方法的实现(特别是交换系统自带的方法)
  • 动态添加对象的成员变量和成员方法
  • 获得某个类的所有成员方法、所有成员变量

如何应用运行时?

1.将某些OC代码转为运行时代码,探究底层,比如block的实现原理(上边已讲到);
2.拦截系统自带的方法调用(Swizzle 黑魔法),比如拦截imageNamed:、viewDidLoad、alloc;
3.实现分类也可以增加属性;
4.实现NSCoding的自动归档和自动解档;
5.实现字典和模型的自动转换。

下面我通过demo 我一个个来讲解

一、交换两个方法的实现,拦截系统自带的方法调用功能

需要用到的方法 <objc/runtime.h>

  • 获得某个类的类方法
    Method class_getClassMethod(Class cls , SEL name)
  • 获得某个类的实例对象方法
    Method class_getInstanceMethod(Class cls , SEL name)
  • 交换两个方法的实现
    void method_exchangeImplementations(Method m1 , Method m2)
案例1:方法简单的交换

创建一个Person类,类中实现以下两个类方法,并在.h 文件中声明

+ (void)run {
    NSLog(@"跑");
}

+ (void)study {
    NSLog(@"学习");
}

控制器中调用,则先打印跑,后打印学习

[Person run];
[Person study];

下面通过runtime 实现方法交换,类方法用class_getClassMethod ,对象方法用class_getInstanceMethod

// 获取两个类的类方法
Method m1 = class_getClassMethod([Person class], @selector(run));
Method m2 = class_getClassMethod([Person class], @selector(study));
// 开始交换方法实现
method_exchangeImplementations(m1, m2);
// 交换后,先打印学习,再打印跑!
[Person run];
[Person study];
案例2:拦截系统方法

需求:比如iOS6 升级 iOS7 后需要版本适配,根据不同系统使用不同样式图片(拟物化和扁平化),如何通过不去手动一个个修改每个UIImage的imageNamed:方法就可以实现为该方法中加入版本判断语句?

步骤:
1、为UIImage建一个分类(UIImage+Category)
2、在分类中实现一个自定义方法,方法中写要在系统方法中加入的语句,比如版本判断

+ (UIImage *)xh_imageNamed:(NSString *)name {
    double version = [[UIDevice currentDevice].systemVersion doubleValue];
    if (version >= 7.0) {
        // 如果系统版本是7.0以上,使用另外一套文件名结尾是‘_os7’的扁平化图片
        name = [name stringByAppendingString:@"_os7"];
    }
    return [UIImage xh_imageNamed:name];
}

3、分类中重写UIImage的load方法,实现方法的交换(只要能让其执行一次方法交换语句,load再合适不过了)

+ (void)load {
    // 获取两个类的类方法
    Method m1 = class_getClassMethod([UIImage class], @selector(imageNamed:));
    Method m2 = class_getClassMethod([UIImage class], @selector(xh_imageNamed:));
    // 开始交换方法实现
    method_exchangeImplementations(m1, m2);
}
注意:自定义方法中最后一定要再调用一下系统的方法,让其有加载图片的功能,但是由于方法交换,系统的方法名已经变成了我们自定义的方法名(有点绕,就是用我们的名字能调用系统的方法,用系统的名字能调用我们的方法),这就实现了系统方法的拦截!

利用以上思路,我们还可以给 NSObject 添加分类,统计创建了多少个对象,给控制器添加分类,统计有创建了多少个控制器,特别是公司需求总变的时候,在一些原有控件或模块上添加一个功能,建议使用该方法!

二、在分类中设置属性,给任何一个对象设置属性

众所周知,分类中是无法设置属性的,如果在分类的声明中写@property 只能为其生成get 和 set 方法的声明,但无法生成成员变量,就是虽然点语法能调用出来,但程序执行后会crash,有人会想到使用全局变量呢?比如这样:

int _age;

- (int )age {
    return _age;
}

- (void)setAge:(int)age {
    _age = age;
}

但是全局变量程序整个执行过程中内存中只有一份,我们创建多个对象修改其属性值都会修改同一个变量,这样就无法保证像属性一样每个对象都拥有其自己的属性值。这时我们就需要借助runtime为分类增加属性的功能了。