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Runtime 介紹
這不是一遍介紹關于Runtime實現細節的文章，而是怎么利用Objective-C提供的Runtime API進行開發的文章！
Objective-C擁有相當多的動態特性，這些特性在運行程序時候發揮作用.
Objctive-C Runtime是個運行時的庫，由C和匯編實現。通過Runtime封裝的C結構體和函數可以在程序運行時創建、檢查和修改類以及對象及其方法，甚至可以替換或交換方法的實現。
下面記錄一下關于Runtime的一些基本用法
1）消息機制
在OOP術語中，消息傳遞是指一種在對象之間發送和接收消息的通信模式。
在Objective-C中，消息傳遞用于在調用類和類實例的方法，即接收者接收需要執行的消息。
使用案例
// 通過類名獲取類
Class catClass = objc_getClass("Cat");
//注意Class實際上也是對象，所以同樣能夠接受消息，向Class發送alloc消息
Cat *cat = objc_msgSend(catClass, @selector(alloc));
//發送init消息給Cat實例cat
cat = objc_msgSend(cat, @selector(init));
//發送eat消息給cat，即調用eat方法
objc_msgSend(cat, @selector(eat));
//匯總消息傳遞過程
objc_msgSend(objc_msgSend(objc_msgSend(objc_getClass("Cat"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init")), sel_registerName("eat"));
2）方法交換 Method Swizzling
Objective-C 提供了一下API用于動態替換類方法或者實例方法的實現：
注：class_replaceMethod 試圖替換一個不存在的方法時候，會調用class_addMethod為該類增加一個新方法
使用案例
//Cat.m
+ (void)load{
Method eatMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(eat));
Method shirtMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(shirt));
method_exchangeImplementations(eatMethod, shirtMethod);
}
- (void)eat{
NSLog(@"cat eat....");
}
- (void)shirt{
NSLog(@"cat shirt....");
}
3）動態加載方法
當調用一個未實現的方法，或者說發送未知的消息給接收者時候，消息的接受者會調用resolveInstanceMethod
使用案例
// Cat.m
//An Objective-C method is simply a C function that take at least two arguments—self and _cmd.
void run(id self, SEL _cmd, NSNumber *number){
NSLog(@"run for %@", number);
}
//收到run:消息時候，為該類添加一個方法實現
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
if(sel == NSSelectorFromString(@"run:")){
class_addMethod(self, @selector(run:), run, "v@:@");
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
//另外針對類方法的為 resolveClassMethod
4）消息轉發
// 第一步，消息接收者沒有找到對應的方法時候，會先調用此方法，可在此方法實現中動態添加新的方法
// 返回YES表示相應selector的實現已經被找到，或者添加新方法到了類中，否則返回NO
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
return YES;
}
// 第二步， 如果第一步的返回NO或者直接返回了YES而沒有添加方法，該方法被調用
// 在這個方法中，我們可以指定一個可以返回一個可以響應該方法的對象， 注意如果返回self就會死循環
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
return nil;
}
// 第三步， 如果forwardingTargetForSelector:返回了nil，則該方法會被調用，系統會詢問我們要一個合法的『類型編碼(Type Encoding)』
// 若返回 nil，則不會進入下一步，而是無法處理消息
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
}
// 當實現了此方法后，-doesNotRecognizeSelector: 將不會被調用
// 在這里進行消息轉發
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
// 在這里可以改變方法選擇器
[anInvocation setSelector:@selector(unknown)];
// 改變方法選擇器后，需要指定消息的接收者
[anInvocation invokeWithTarget:self];
}
- (void)unknown {
NSLog(@"unkown method.......");
}
// 如果沒有實現消息轉發 forwardInvocation 則調用此方法
- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector {
NSLog(@"unresolved method ：%@", NSStringFromSelector(aSelector));
}
注： 『類型編碼(Type Encoding)』
5）動態關聯屬性
對象在內存中的排布可以看成一個結構體，該結構體的大小并不能動態變化，所以無法在運行時動態給對象增加成員變量。相對的，對象的方法定義都保存在類的可變區域中。
如下圖所示為Class 的描述信息，其中methodList為可訪問類中定義的方法的指針的指針，通過修改該指針所指向的指針的值，我們可以實現為類動態增加方法實現。
因此，我們可以實現動態為一個類增加成員方法，但是卻不能直接為類增加成員變量，這就是category的實現原理。
//<objc/runtime.h>
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;
使用案例
//Cat+Extend.h
@interface Cat (extend)
@property(nonatomic, copy) NSString *name;
@end
//Cat+Extend.m
@implementation Cat (extend)
- (void)setName:(NSString *)name{
objc_setAssociatedObject(self, "name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
- (NSString *)name{
return objc_getAssociatedObject(self, "name");
}
@end
6）字典轉模型應用
通過Class的結構體內容，可以看到ivars指針指向包含了類中成員變量的結構體，通過它可以得到類中定義的成員變量，而Objective-C中提供了相應的API方法: class_copyIvarList
//<objc/runtime.h>
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;
使用案例
//Cat.h
@property(nonatomic, copy) NSString *cid;
@property(nonatomic, copy) NSString *age;
+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict;
//Cat.m
+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict{
id model = [[self alloc] init];
unsigned int count = 0;
Ivar *ivars = class_copyIvarList(self, &count);
for (int i = 0 ; i < count; i++) {
Ivar ivar = ivars[i];
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
//這里注意，拿到的成員變量名為_cid,_age
ivarName = [ivarName substringFromIndex:1];
id value = dict[ivarName];
[model setValue:value forKeyPath:ivarName];
}
return model;
}
總結
以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對億速云的支持。
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