一：簡介

Runtime是屬于Object-C的底層，是一套比較底層的純C語言API，屬于C語言庫，包含了很多底層的C語言API，可以進(jìn)行一些非常底層的操作。 RuntimeAPI的實現(xiàn)是用 C++ 開發(fā)的(源碼中的實現(xiàn)文件都是mm)，是一套蘋果開源的框架。在我們平時編寫的Object-C代碼中, 程序運行過程時, 其實最終都是轉(zhuǎn)成了Runtime的C語言代碼, Runtime算是Object-C的幕后工作者。

二：Runtime的具體實現(xiàn)

我們寫的Object-C代碼，它在運行的時候也是轉(zhuǎn)換成了Runtime方式運行的，更好的理解Runtime，也能幫我們更深的掌握Object-C語言。
每一個Object-C的方法，底層必然有一個與之對應(yīng)的Runtime方法。

當(dāng)我們用Object-C寫下這樣一段代碼

[tableView cellForRowAtIndexPath:indexPath];

在編譯時RunTime會將上述代碼轉(zhuǎn)化成[發(fā)送消息]

objc_msgSend(tableView, @selector(cellForRowAtIndexPath:),indexPath);

三:常見方法

獲取屬性列表

objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([self class], &count);
for (unsigned int i=0; i<count; i++) {
    const char *propertyName = property_getName(propertyList[i]);
    NSLog(@"property---->%@", [NSString stringWithUTF8String:propertyName]);
}

獲取方法列表

Method *methodList = class_copyMethodList([self class], &count);
for (unsigned int i; i<count; i++) {
    Method method = methodList[i];
    NSLog(@"method---->%@", NSStringFromSelector(method_getName(method)));
}

獲取成員變量列表

Ivar *ivarList = class_copyIvarList([self class], &count);
for (unsigned int i; i<count; i++) {
    Ivar myIvar = ivarList[i];
    const char *ivarName = ivar_getName(myIvar);
    NSLog(@"Ivar---->%@", [NSString stringWithUTF8String:ivarName]);
}

獲取協(xié)議列表

__unsafe_unretained Protocol **protocolList = class_copyProtocolList([self class], &count);
for (unsigned int i; i<count; i++) {
    Protocol *myProtocal = protocolList[i];
    const char *protocolName = protocol_getName(myProtocal);
    NSLog(@"protocol---->%@", [NSString stringWithUTF8String:protocolName]);
}

獲得類方法

Class PersonClass = object_getClass([Person class]);
SEL oriSEL = @selector(test1);
Method oriMethod = class_getInstanceMethod(xiaomingClass, oriSEL);

獲得實例方法

Class PersonClass = object_getClass([xiaoming class]);
SEL oriSEL = @selector(test2);
Method cusMethod = class_getInstanceMethod(xiaomingClass, oriSEL);

添加方法

BOOL addSucc = class_addMethod(XiaomingClass, oriSEL, method_getImplementation(cusMethod), method_getTypeEncoding(cusMethod));

替換原方法實現(xiàn)

class_replaceMethod(toolClass, cusSEL, method_getImplementation(oriMethod), method_getTypeEncoding(oriMethod));

交換兩個方法

method_exchangeImplementations(oriMethod, cusMethod);

四：常見作用

動態(tài)的添加對象的成員變量和方法
動態(tài)交換兩個方法
攔截并替換方法
實現(xiàn)NSCoding的自動歸檔和解檔
實現(xiàn)字典轉(zhuǎn)模型的自動轉(zhuǎn)換

五：參數(shù)概念

objc_msgSend

/* Basic Messaging Primitives
*
* On some architectures, use objc_msgSend_stret for some struct return types.
* On some architectures, use objc_msgSend_fpret for some float return types.
* On some architectures, use objc_msgSend_fp2ret for some float return types.
*
* These functions must be cast to an appropriate function pointer type 
* before being called. 
*/

從這個函數(shù)的注釋可以看出來了，這是個最基本的用于發(fā)送消息的函數(shù)。另外，這個函數(shù)并不能發(fā)送所有類型的消息，只能發(fā)送基本的消息。比如，在一些處理器上，我們必須使用objc_msgSend_stret來發(fā)送返回值類型為結(jié)構(gòu)體的消息，使用objc_msgSend_fpret來發(fā)送返回值類型為浮點類型的消息，而又在一些處理器上，還得使用objc_msgSend_fp2ret來發(fā)送返回值類型為浮點類型的消息。

最關(guān)鍵的一點：無論何時，要調(diào)用objc_msgSend函數(shù)，必須要將函數(shù)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成合適的函數(shù)指針類型才能調(diào)用。

從objc_msgSend函數(shù)的聲明來看，它應(yīng)該是不帶返回值的，但是我們在使用中卻可以強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類型，以便接收返回值。另外，它的參數(shù)列表是可以任意多個的，前提也是要強(qiáng)制函數(shù)指針類型。

其實編譯器會根據(jù)情況在objc_msgSend, objc_msgSend_stret, objc_msgSendSuper, 或 objc_msgSendSuper_stret四個方法中選擇一個來調(diào)用。如果消息是傳遞給超類，那么會調(diào)用名字帶有Super的函數(shù)；如果消息返回值是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而不是簡單值時，那么會調(diào)用名字帶有stret的函數(shù)。

SEL

SEL是selector在 Object-C 中的表示(Swift 中是 Selector 類)。selector 是方法選擇器，其實作用就和名字一樣，日常生活中，我們通過人名辨別誰是誰，注意 Object-C 在相同的類中不會有命名相同的兩個方法。selector 對方法名進(jìn)行包裝，以便找到對應(yīng)的方法實現(xiàn)。它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是：

typedef struct objc_selector *SEL;

我們可以看出它是個映射到方法的 C 字符串，你可以通過 Object-C 編譯器器命令@selector()或者 Runtime 系統(tǒng)的 sel_registerName 函數(shù)來獲取一個 SEL 類型的方法選擇器。

不同類中相同名字的方法所對應(yīng)的 selector 是相同的，由于變量的類型不同，所以不會導(dǎo)致它們調(diào)用方法實現(xiàn)混亂。

id

id 是一個參數(shù)類型，它是指向某個類的實例的指針。定義如下：

typedef struct objc_object *id;
struct objc_object { Class isa; };

以上定義，看到 objc_object 結(jié)構(gòu)體包含一個 isa 指針，根據(jù) isa 指針就可以找到對象所屬的類。

isa指針不總是指向?qū)嵗龑ο笏鶎俚念悾荒芤揽克鼇泶_定類型，而是應(yīng)該用class方法來確定實例對象的類。因為KVO的實現(xiàn)機(jī)理就是將被觀察對象的isa指針指向一個中間類而不是真實的類，這是一種叫做 isa-swizzling 的技術(shù)。

Class

之所以說isa是指針是因為Class其實是一個指向objc_class結(jié)構(gòu)體的指針：

typedef struct objc_class *Class;

objc_class 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：

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;

從 objc_class 可以看到，一個運行時類中關(guān)聯(lián)了它的父類指針、類名、成員變量、方法、緩存以及附屬的協(xié)議。

其中 objc_ivar_list 和 objc_method_list 分別是成員變量列表和方法列表：

成員變量列表

struct objc_ivar_list {
    int ivar_count                                           OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
    int space                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
    /* variable length structure */
    struct objc_ivar ivar_list[1]                            OBJC2_UNAVAILABLE;
}                                                            OBJC2_UNAVAILABLE;

方法列表

struct objc_method_list {
    struct objc_method_list *obsolete                        OBJC2_UNAVAILABLE;

    int method_count                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
    int space                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
    /* variable length structure */
    struct objc_method method_list[1]                        OBJC2_UNAVAILABLE;
}

在objc_class結(jié)構(gòu)體中：ivars是objc_ivar_list指針；methodLists是指向objc_method_list指針的指針。也就是說可以動態(tài)修改 *methodLists 的值來添加成員方法，這也是Category實現(xiàn)的原理。

Method

Method 代表類中某個方法的類型

typedef struct objc_method *Method;

struct objc_method {
    SEL method_name                                          OBJC2_UNAVAILABLE;
    char *method_types                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    IMP method_imp                                           OBJC2_UNAVAILABLE;
}

objc_method 存儲了方法名，方法類型和方法實現(xiàn)：

方法名類型為 SEL。
方法類型 method_types 是個 char 指針，存儲方法的參數(shù)類型和返回值類型。
method_imp 指向了方法的實現(xiàn)，本質(zhì)是一個函數(shù)指針。

Ivar

Ivar 是表示成員變量的類型。

typedef struct objc_ivar *Ivar;

struct objc_ivar {
    char *ivar_name                                          OBJC2_UNAVAILABLE;
    char *ivar_type                                          OBJC2_UNAVAILABLE;
    int ivar_offset                                          OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
    int space                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
}

其中 ivar_offset 是基地址偏移字節(jié)。

IMP

IMP在objc.h中的定義是：

typedef id (*IMP)(id, SEL, ...);

它就是一個函數(shù)指針，這是由編譯器生成的。當(dāng)你發(fā)起一個 Object-C 消息之后，最終它會執(zhí)行的那段代碼，就是由這個函數(shù)指針指定的。而 IMP 這個函數(shù)指針就指向了這個方法的實現(xiàn)。

如果得到了執(zhí)行某個實例某個方法的入口，我們就可以繞開消息傳遞階段，直接執(zhí)行方法，這在后面 Cache 中會提到。

你會發(fā)現(xiàn) IMP 指向的方法與 objc_msgSend 函數(shù)類型相同，參數(shù)都包含 id 和 SEL 類型。每個方法名都對應(yīng)一個 SEL 類型的方法選擇器，而每個實例對象中的 SEL 對應(yīng)的方法實現(xiàn)肯定是唯一的，通過一組 id和 SEL 參數(shù)就能確定唯一的方法實現(xiàn)地址。

而一個確定的方法也只有唯一的一組 id 和 SEL 參數(shù)。

Cache

Cache 定義如下：

typedef struct objc_cache *Cache

struct objc_cache {
    unsigned int mask /* total = mask + 1 */                 OBJC2_UNAVAILABLE;
    unsigned int occupied                                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    Method buckets[1]                                        OBJC2_UNAVAILABLE;
};

Cache 為方法調(diào)用的性能進(jìn)行優(yōu)化，每當(dāng)實例對象接收到一個消息時，它不會直接在 isa 指針指向的類的方法列表中遍歷查找能夠響應(yīng)的方法，因為每次都要查找效率太低了，而是優(yōu)先在 Cache 中查找。

Runtime 系統(tǒng)會把被調(diào)用的方法存到 Cache 中，如果一個方法被調(diào)用，那么它有可能今后還會被調(diào)用，下次查找的時候就會效率更高。就像計算機(jī)組成原理中 CPU 繞過主存先訪問 Cache 一樣。

Property

typedef struct objc_property *Property;
typedef struct objc_property *objc_property_t;//這個更常用

可以通過class_copyPropertyList 和 protocol_copyPropertyList 方法獲取類和協(xié)議中的屬性：

objc_property_t *class_copyPropertyList(Class cls, unsigned int *outCount)
objc_property_t *protocol_copyPropertyList(Protocol *proto, unsigned int *outCount)

返回的是屬性列表，列表中每個元素都是一個 objc_property_t 指針。

六：消息

一些 Runtime 術(shù)語講完了，接下來就要說到消息了。體會蘋果官方文檔中的messages aren’t bound to method implementations until Runtime。消息直到運行時才會與方法實現(xiàn)進(jìn)行綁定。

這里要清楚一點，objc_msgSend 方法看清來好像返回了數(shù)據(jù)，其實objc_msgSend 從不返回數(shù)據(jù)，而是你的方法在運行時實現(xiàn)被調(diào)用后才會返回數(shù)據(jù)。下面詳細(xì)敘述消息發(fā)送的步驟(如下圖)：

消息發(fā)送的步驟

首先檢測這個 selector 是不是要忽略。比如 Mac OS X 開發(fā)，有了垃圾回收就不理會 retain，release 這些函數(shù)。
檢測這個 selector 的 target 是不是 nil，Object-C 允許我們對一個 nil 對象執(zhí)行任何方法不會 Crash，因為運行時會被忽略掉。
如果上面兩步都通過了，那么就開始查找這個類的實現(xiàn) IMP，先從 cache 里查找，如果找到了就運行對應(yīng)的函數(shù)去執(zhí)行相應(yīng)的代碼。
如果 cache 找不到就找類的方法列表中是否有對應(yīng)的方法。
如果類的方法列表中找不到就到父類的方法列表中查找，一直找到 NSObject 類為止。
如果還找不到，就要開始進(jìn)入動態(tài)方法解析了，后面會提到。

在消息的傳遞中，編譯器會根據(jù)情況在 objc_msgSend ， objc_msgSend_stret ， objc_msgSendSuper ， objc_msgSendSuper_stret 這四個方法中選擇一個調(diào)用。如果消息是傳遞給父類，那么會調(diào)用名字帶有 Super 的函數(shù)，如果消息返回值是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而不是簡單值時，會調(diào)用名字帶有 stret 的函數(shù)。

方法中的隱藏參數(shù)

我們經(jīng)常用到關(guān)鍵字 self ，但是 self 是如何獲取當(dāng)前方法的對象呢？
其實，這也是 Runtime 系統(tǒng)的作用，self 實在方法運行時被動態(tài)傳入的。

當(dāng) objc_msgSend 找到方法對應(yīng)實現(xiàn)時，它將直接調(diào)用該方法實現(xiàn)，并將消息中所有參數(shù)都傳遞給方法實現(xiàn)，同時，它還將傳遞兩個隱藏參數(shù)：

接受消息的對象(self 所指向的內(nèi)容，當(dāng)前方法的對象指針)
方法選擇器(_cmd 指向的內(nèi)容，當(dāng)前方法的 SEL 指針)

因為在源代碼方法的定義中，我們并沒有發(fā)現(xiàn)這兩個參數(shù)的聲明。它們時在代碼被編譯時被插入方法實現(xiàn)中的。盡管這些參數(shù)沒有被明確聲明，在源代碼中我們?nèi)匀豢梢砸盟鼈儭?/p>

這兩個參數(shù)中， self更實用。它是在方法實現(xiàn)中訪問消息接收者對象的實例變量的途徑。

這時我們可能會想到另一個關(guān)鍵字 super ，實際上 super 關(guān)鍵字接收到消息時，編譯器會創(chuàng)建一個 objc_super 結(jié)構(gòu)體：

struct objc_super { id receiver; Class class; };

這個結(jié)構(gòu)體指明了消息應(yīng)該被傳遞給特定的父類。 receiver 仍然是 self 本身，當(dāng)我們想通過 [super class] 獲取父類時，編譯器其實是將指向 self 的 id 指針和 class 的 SEL 傳遞給了 objc_msgSendSuper 函數(shù)。只有在 NSObject 類中才能找到 class 方法，然后 class 方法底層被轉(zhuǎn)換為 object_getClass()，接著底層編譯器將代碼轉(zhuǎn)換為 objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class))，傳入的第一個參數(shù)是指向 self 的 id 指針，與調(diào)用 [self class] 相同，所以我們得到的永遠(yuǎn)都是 self 的類型。因此你會發(fā)現(xiàn)：

NSLog(@"%@", NSStringFromClass([super class]));

這句話并不能獲取父類的類型，只能獲取當(dāng)前類的類型名。

獲取方法地址

NSObject 類中有一個實例方法：methodForSelector，你可以用它來獲取某個方法選擇器對應(yīng)的 IMP ，舉個例子：

void (*setter)(id, SEL, BOOL);
int i;

setter = (void (*)(id, SEL, BOOL))[target
    methodForSelector:@selector(setFilled:)];
for ( i = 0 ; i < 1000 ; i++ )
    setter(targetList[i], @selector(setFilled:), YES);

當(dāng)方法被當(dāng)做函數(shù)調(diào)用時，兩個隱藏參數(shù)也必須明確給出，上面的例子調(diào)用了1000次函數(shù)，你也可以嘗試給 target 發(fā)送1000次 setFilled: 消息會花多久。

雖然可以更高效的調(diào)用方法，但是這種做法很少用，除非時需要持續(xù)大量重復(fù)調(diào)用某個方法的情況，才會選擇使用以免消息發(fā)送泛濫。

動態(tài)方法解析

你可以動態(tài)提供一個方法實現(xiàn)。如果我們使用關(guān)鍵字 @dynamic 在類的實現(xiàn)文件中修飾一個屬性，表明我們會為這個屬性動態(tài)提供存取方法，編譯器不會再默認(rèn)為我們生成這個屬性的 setter 和 getter 方法了，需要我們自己提供。

@dynamic propertyName;

這時，我們可以通過分別重載 resolveInstanceMethod: 和 resolveClassMethod: 方法添加實例方法實現(xiàn)和類方法實現(xiàn)。

當(dāng) Runtime 系統(tǒng)在 Cache 和類的方法列表(包括父類)中找不到要執(zhí)行的方法時，Runtime 會調(diào)用 resolveInstanceMethod: 或 resolveClassMethod: 來給我們一次動態(tài)添加方法實現(xiàn)的機(jī)會。我們需要用 class_addMethod 函數(shù)完成向特定類添加特定方法實現(xiàn)的操作：

void dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd) {
    // implementation ....
}
@implementation MyClass
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
{
    if (aSEL == @selector(resolveThisMethodDynamically)) {
          class_addMethod([self class], aSEL, (IMP) dynamicMethodIMP, "v@:");
          return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:aSEL];
}
@end

上面的例子為 resolveThisMethodDynamically 方法添加了實現(xiàn)內(nèi)容，就是 dynamicMethodIMP 方法中的代碼。其中 "v@:" 表示返回值和參數(shù)，這個符號表示的含義見：Type Encoding

動態(tài)方法解析會在消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制侵入前執(zhí)行，動態(tài)方法解析器將會首先給予提供該方法選擇器對應(yīng)的 IMP 的機(jī)會。如果你想讓該方法選擇器被傳送到轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，就讓 resolveInstanceMethod: 方法返回 NO。

消息轉(zhuǎn)發(fā)

image

重定向

消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制執(zhí)行前，Runtime 系統(tǒng)允許我們替換消息的接收者為其他對象。通過 - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector 方法。

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
    if(aSelector == @selector(mysteriousMethod:)){
        return alternateObject;
    }
    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}

如果此方法返回 nil 或者 self，則會計入消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制(forwardInvocation:)，否則將向返回的對象重新發(fā)送消息。

轉(zhuǎn)發(fā)

當(dāng)動態(tài)方法解析不做處理返回 NO 時，則會觸發(fā)消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。這時 forwardInvocation: 方法會被執(zhí)行，我們可以重寫這個方法來自定義我們的轉(zhuǎn)發(fā)邏輯：

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
    if ([someOtherObject respondsToSelector:
            [anInvocation selector]])
        [anInvocation invokeWithTarget:someOtherObject];
    else
        [super forwardInvocation:anInvocation];
}

唯一參數(shù)是個 NSInvocation 類型的對象，該對象封裝了原始的消息和消息的參數(shù)。我們可以實現(xiàn) forwardInvocation: 方法來對不能處理的消息做一些處理。也可以將消息轉(zhuǎn)發(fā)給其他對象處理，而不拋出錯誤。

在 forwardInvocation: 消息發(fā)送前，Runtime 系統(tǒng)會向?qū)ο蟀l(fā)送methodSignatureForSelector: 消息，并取到返回的方法簽名用于生成 NSInvocation 對象。所以重寫 forwardInvocation: 的同時也要重寫 methodSignatureForSelector: 方法，否則會拋異常。

當(dāng)一個對象由于沒有相應(yīng)的方法實現(xiàn)而無法相應(yīng)某消息時，運行時系統(tǒng)將通過 forwardInvocation: 消息通知該對象。每個對象都繼承了 forwardInvocation: 方法。但是， NSObject 中的方法實現(xiàn)只是簡單的調(diào)用了 doesNotRecognizeSelector:。通過實現(xiàn)自己的 forwardInvocation: 方法，我們可以將消息轉(zhuǎn)發(fā)給其他對象。

forwardInvocation: 方法就是一個不能識別消息的分發(fā)中心，將這些不能識別的消息轉(zhuǎn)發(fā)給不同的接收對象，或者轉(zhuǎn)發(fā)給同一個對象，再或者將消息翻譯成另外的消息，亦或者簡單的“吃掉”某些消息，因此沒有響應(yīng)也不會報錯。這一切都取決于方法的具體實現(xiàn)。

forwardInvocation:方法只有在消息接收對象中無法正常響應(yīng)消息時才會被調(diào)用。所以，如果我們向往一個對象將一個消息轉(zhuǎn)發(fā)給其他對象時，要確保這個對象不能有該消息的所對應(yīng)的方法。否則，forwardInvocation:將不可能被調(diào)用。

轉(zhuǎn)發(fā)和多繼承

轉(zhuǎn)發(fā)和繼承相似，可用于為 Objc 編程添加一些多繼承的效果。就像下圖那樣，一個對象把消息轉(zhuǎn)發(fā)出去，就好像它把另一個對象中的方法接過來或者“繼承”過來一樣。

這使得在不同繼承體系分支下的兩個類可以實現(xiàn)“繼承”對方的方法，在上圖中 Warrior 和 Diplomat 沒有繼承關(guān)系，但是 Warrior 將 negotiate 消息轉(zhuǎn)發(fā)給了 Diplomat 后，就好似 Diplomat 是 Warrior 的超類一樣。

消息轉(zhuǎn)發(fā)彌補了 Objc 不支持多繼承的性質(zhì)，也避免了因為多繼承導(dǎo)致單個類變得臃腫復(fù)雜。

轉(zhuǎn)發(fā)與繼承

雖然轉(zhuǎn)發(fā)可以實現(xiàn)繼承的功能，但是 NSObject 還是必須表面上很嚴(yán)謹(jǐn)，像 respondsToSelector: 和 isKindOfClass: 這類方法只會考慮繼承體系，不會考慮轉(zhuǎn)發(fā)鏈。

如果上圖中的 Warrior 對象被問到是否能響應(yīng) negotiate消息：

if ( [aWarrior respondsToSelector:@selector(negotiate)] )
    ...

回答當(dāng)然是 NO，盡管它能接受 negotiate 消息而不報錯，因為它靠轉(zhuǎn)發(fā)消息給 Diplomat 類響應(yīng)消息。

如果你就是想要讓別人以為 Warrior 繼承到了 Diplomat 的 negotiate 方法，你得重新實現(xiàn) respondsToSelector: 和 isKindOfClass: 來加入你的轉(zhuǎn)發(fā)算法：

- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector
{
    if ( [super respondsToSelector:aSelector] )
        return YES;
    else {
        /* Here, test whether the aSelector message can     *
         * be forwarded to another object and whether that  *
         * object can respond to it. Return YES if it can.  */
    }
    return NO;
}

除了 respondsToSelector: 和 isKindOfClass: 之外，instancesRespondToSelector: 中也應(yīng)該寫一份轉(zhuǎn)發(fā)算法。如果使用了協(xié)議，conformsToProtocol: 同樣也要加入到這一行列中。

如果一個對象想要轉(zhuǎn)發(fā)它接受的任何遠(yuǎn)程消息，它得給出一個方法標(biāo)簽來返回準(zhǔn)確的方法描述 methodSignatureForSelector:，這個方法會最終響應(yīng)被轉(zhuǎn)發(fā)的消息。從而生成一個確定的 NSInvocation 對象描述消息和消息參數(shù)。這個方法最終響應(yīng)被轉(zhuǎn)發(fā)的消息。它需要像下面這樣實現(xiàn)：

- (NSMethodSignature*)methodSignatureForSelector:(SEL)selector
{
    NSMethodSignature* signature = [super methodSignatureForSelector:selector];
    if (!signature) {
       signature = [surrogate methodSignatureForSelector:selector];
    }
    return signature;
}

七：健壯的實例變量(Non Fragile ivars)

在 Runtime 的現(xiàn)行版本中，最大的特點就是健壯的實例變量了。當(dāng)一個類被編譯時，實例變量的內(nèi)存布局就形成了，它表明訪問類的實例變量的位置。實例變量一次根據(jù)自己所占空間而產(chǎn)生位移：

上圖左是 NSObject 類的實例變量布局。右邊是我們寫的類的布局。這樣子有一個很大的缺陷，就是缺乏拓展性。哪天蘋果更新了 NSObject 類的話，就會出現(xiàn)問題：

我們自定義的類的區(qū)域和父類的區(qū)域重疊了。只有蘋果將父類改為以前的布局才能拯救我們，但這樣導(dǎo)致它們不能再拓展它們的框架了，因為成員變量布局被固定住了。在脆弱的實例變量(Fragile ivar)環(huán)境下，需要我們重新編譯繼承自 Apple 的類來恢復(fù)兼容。

在健壯的實例變量下，編譯器生成的實例變量布局跟以前一樣，但是當(dāng) Runtime 系統(tǒng)檢測到與父類有部分重疊時它會調(diào)整你新添加的實例變量的位移，那樣你再子類中新添加的成員變量就被保護(hù)起來了。

八：Runtime的封裝

接下來我們對Runtime常用的方法進(jìn)行了簡單的封裝：

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface NSObject (Runtime)

/** 獲取成員變量，包括屬性生成的成員變量 */
+ (NSArray *)fetchIvarList;

/** 獲取類的屬性列表，包括私有和公有屬性，也包括分類中的屬性 */
+ (NSArray *)fetchPropertyList;

/** 獲取對象方法列表：包括getter, setter, 分類中的方法等 */
+ (NSArray *)fetchInstanceMethodList;

/** 獲取類方法列表 包括分類里面的 */
+ (NSArray *)fetchClassMethodList;

/** 獲取協(xié)議列表，包括.h .m 和分類里的 */
+ (NSArray *)fetchProtocolList;

/** 添加一個方法 */
+ (void)addMethod:(SEL)methodSel methodImp:(SEL)methodImp;

/** 實例方法交換 */
+ (void)swapMethod:(SEL)originMethod currentMethod:(SEL)currentMethod;

/** 類方法交換 */
+ (void)swapClassMethod:(SEL)originMethod currentMethod:(SEL)currentMethod;

@end

獲取成員變量
下面這個方法就是獲取類的成員變量列表，其中包括屬性生成的成員變量。我們可以用ivar_getTypeEncoding()來獲取成員變量的類型，用ivar_getName()來獲取成員變量的名稱：

+ (NSArray *)fetchIvarList
{
    unsigned int count = 0;
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
    NSMutableArray *mutableList = [NSMutableArray arrayWithCapacity:count];
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++ )
    {
        NSMutableDictionary *dic = [NSMutableDictionary dictionaryWithCapacity:2];
        const char *ivarName = ivar_getName(ivarList[i]);
        const char *ivarType = ivar_getTypeEncoding(ivarList[i]);
        dic[@"type"] = [NSString stringWithUTF8String: ivarType];
        dic[@"ivarName"] = [NSString stringWithUTF8String: ivarName];
        [mutableList addObject:dic];
    }
    free(ivarList);
    return [NSArray arrayWithArray:mutableList];
}

獲取屬性列表
下面這個方法獲取的是屬性列表，包括私有和公有屬性，也包括分類中的屬性：

+ (NSArray *)fetchPropertyList
{
    unsigned int count = 0;
    objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList(self, &count);
    NSMutableArray *mutableList = [NSMutableArray arrayWithCapacity:count];
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
    {
        const char *propertyName = property_getName(propertyList[i]);
        [mutableList addObject:[NSString stringWithUTF8String:propertyName]];
    }
    free(propertyList);
    return [NSArray arrayWithArray:mutableList];
}

獲取實例方法
下面這個方法就是獲取類的實例方法列表，包括getter, setter, 分類中的方法等：

+ (NSArray *)fetchInstanceMethodList
{
    unsigned int count = 0;
    Method *methodList = class_copyMethodList(self, &count);
    NSMutableArray *mutableList = [NSMutableArray arrayWithCapacity:count];
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
    {
        Method method = methodList[i];
        SEL methodName = method_getName(method);
        [mutableList addObject:NSStringFromSelector(methodName)];
    }
    free(methodList);
    return [NSArray arrayWithArray:mutableList];
}

獲取類方法列表
下方這個方法就是獲取類的類方法列表：

+ (NSArray *)fetchClassMethodList
{
    unsigned int count = 0;
    Method *methodList = class_copyMethodList(object_getClass(self), &count);
    NSMutableArray *mutableList = [NSMutableArray arrayWithCapacity:count];
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
    {
        Method method = methodList[i];
        SEL methodName = method_getName(method);
        [mutableList addObject:NSStringFromSelector(methodName)];
    }
    free(methodList);
    return [NSArray arrayWithArray:mutableList];
}

獲取協(xié)議列表
下面是獲取類所遵循協(xié)議列表的方法：

+ (NSArray *)fetchProtocolList
{
    unsigned int count = 0;
    __unsafe_unretained Protocol **protocolList = class_copyProtocolList(self, &count);
    NSMutableArray *mutableList = [NSMutableArray arrayWithCapacity:count];
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++ )
    {
        Protocol *protocol = protocolList[i];
        const char *protocolName = protocol_getName(protocol);
        [mutableList addObject:[NSString stringWithUTF8String:protocolName]];
    }
    return [NSArray arrayWithArray:mutableList];
}

給類添加一個方法
下面的方法就是給類添加方法。第一個參數(shù)是方法的SEL，第二個參數(shù)則是提供方法實現(xiàn)的SEL。這個可以用在找不到某個方法時就添加一個，不然有可能會崩潰。

+ (void)addMethod:(SEL)methodSel methodImp:(SEL)methodImp;
{
    Method method = class_getInstanceMethod(self, methodImp);
    IMP methodIMP = method_getImplementation(method);
    const char *types = method_getTypeEncoding(method);
    class_addMethod(self, methodSel, methodIMP, types);
}

交換實例方法
下面的方法就是將類的兩個實例方法進(jìn)行交換。如果將originMethod與currentMethod的方法實現(xiàn)進(jìn)行交換的話，調(diào)用originMethod時就會執(zhí)行currentMethod的內(nèi)容。

+ (void)swapMethod:(SEL)originMethod currentMethod:(SEL)currentMethod;
{
    Method firstMethod = class_getInstanceMethod(self, originMethod);
    Method secondMethod = class_getInstanceMethod(self, currentMethod);
    method_exchangeImplementations(firstMethod, secondMethod);
}

交換類方法
下面的方法就是將類的兩個類方法進(jìn)行交換，與交換實例方法類似。

+ (void)swapClassMethod:(SEL)originMethod currentMethod:(SEL)currentMethod;
{
    Method firstMethod = class_getClassMethod(self, originMethod);
    Method secondMethod = class_getClassMethod(self, currentMethod);
    method_exchangeImplementations(firstMethod, secondMethod);
}

詳見Demo。

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iOS開發(fā)Runtime的簡單使用及封裝

iOS開發(fā)Runtime的簡單使用及封裝

一：簡介

二：Runtime的具體實現(xiàn)

三:常見方法

四：常見作用

五：參數(shù)概念

objc_msgSend

SEL

id

Class

Method

Ivar

IMP

Cache

Property

六：消息

方法中的隱藏參數(shù)

獲取方法地址

動態(tài)方法解析

消息轉(zhuǎn)發(fā)

重定向

轉(zhuǎn)發(fā)

轉(zhuǎn)發(fā)和多繼承

轉(zhuǎn)發(fā)與繼承

七：健壯的實例變量(Non Fragile ivars)

八：Runtime的封裝

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id

Class

Method

Ivar

IMP

Cache

Property

六：消息

方法中的隱藏參數(shù)

獲取方法地址

動態(tài)方法解析

消息轉(zhuǎn)發(fā)

重定向

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