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1.給分類(lèi)增加屬性
2.方法添加和替換和KVO實(shí)現(xiàn)
3.weak 釋放 nil 的過(guò)程
4.消息轉(zhuǎn)發(fā)（熱更新）解決 Bug（JSPatch）
5.實(shí)現(xiàn) NSCoding 的自動(dòng)歸檔和自動(dòng)解檔
6.實(shí)現(xiàn)字典和模型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換（MJExtension）
7.[self class] 和 [super class]
8.Runtime補(bǔ)充說(shuō)明

相關(guān)鏈接：

https://juejin.cn/post/6844903586216804359
http://www.itdecent.cn/p/c85e478d984c
https://juejin.cn/post/6844904079957688328
https://juejin.cn/post/6921348387501834254

1.關(guān)聯(lián)對(duì)象（Objective-C Associated Objects）給分類(lèi)增加屬性

我們都是知道分類(lèi)是不能自定義屬性和變量的，下面通過(guò)關(guān)聯(lián)對(duì)象實(shí)現(xiàn)給分類(lèi)添加屬性。關(guān)聯(lián)對(duì)象 Runtime 提供了幾個(gè)接口如下代碼。

其中參數(shù)解釋為：
id object：被關(guān)聯(lián)的對(duì)象
const void *key：關(guān)聯(lián)的key，要求唯一
id value：關(guān)聯(lián)的對(duì)象
objc_AssociationPolicy policy：內(nèi)存管理的策略

//關(guān)聯(lián)對(duì)象
void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)
//獲取關(guān)聯(lián)的對(duì)象
id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)
//移除關(guān)聯(lián)的對(duì)象
void objc_removeAssociatedObjects(id object)

內(nèi)存管理的策略

下面我們看看內(nèi)存策略對(duì)應(yīng)的屬性修飾。

typedef OBJC_ENUM(uintptr_t, objc_AssociationPolicy) {
    OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0,           /**< Specifies a weak reference to the associated object. */
    OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1, /**< Specifies a strong reference to the associated object. 
                                            *   The association is not made atomically. */
    OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3,   /**< Specifies that the associated object is copied. 
                                            *   The association is not made atomically. */
    OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401,       /**< Specifies a strong reference to the associated object.
                                            *   The association is made atomically. */
    OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403          /**< Specifies that the associated object is copied.
                                            *   The association is made atomically. */
};

內(nèi)存策略對(duì)應(yīng)的屬性修飾

舉例-下面實(shí)現(xiàn)一個(gè) UIView 的 Category 添加自定義屬性 defaultColor：

#import "ViewController.h"
#import "objc/runtime.h"

@interface UIView (DefaultColor)

@property (nonatomic, strong) UIColor *defaultColor;

@end

@implementation UIView (DefaultColor)

@dynamic defaultColor;

static char kDefaultColorKey;

- (void)setDefaultColor:(UIColor *)defaultColor {
    objc_setAssociatedObject(self, &kDefaultColorKey, defaultColor, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (id)defaultColor {
    return objc_getAssociatedObject(self, &kDefaultColorKey);
}

@end

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    UIView *test = [UIView new];
    test.defaultColor = [UIColor blackColor];
    NSLog(@"%@", test.defaultColor);
}

@end

打印結(jié)果： 2018-04-01 15:41:44.977732+0800 ocram[2053:63739] UIExtendedGrayColorSpace 0 1

打印結(jié)果來(lái)看，我們成功在分類(lèi)上添加了一個(gè)屬性，實(shí)現(xiàn)了它的 setter 和 getter 方法。通過(guò)關(guān)聯(lián)對(duì)象實(shí)現(xiàn)的屬性的內(nèi)存管理也是有 ARC 管理的，所以我們只需要給定適當(dāng)?shù)膬?nèi)存策略就行了，不需要操心對(duì)象的釋放。

2.方法魔法（Method Swizzling）方法添加和替換和KVO實(shí)現(xiàn)

2.1 方法添加

實(shí)際上添加方法在講消息轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)候，動(dòng)態(tài)方法解析的時(shí)候就提到了。

cls 被添加方法的類(lèi)

name 添加的方法的名稱(chēng)的SEL

imp 方法的實(shí)現(xiàn)。該函數(shù)必須至少要有兩個(gè)參數(shù)，self,_cmd

類(lèi)型編碼

//class_addMethod(Class  _Nullable __unsafe_unretained cls, SEL  _Nonnull name, IMP  _Nonnull imp, const char * _Nullable types)
class_addMethod([self class], sel, (IMP)fooMethod, "v@:");

2.2 方法替換

例子1：實(shí)現(xiàn)替換 ViewController 的 viewDidLoad 方法

其中：

1.swizzling 應(yīng)該只在 +load 中完成。在 Objective-C 的運(yùn)行時(shí)中，每個(gè)類(lèi)有兩個(gè)方法都會(huì)自動(dòng)調(diào)用。+load 是在一個(gè)類(lèi)被初始裝載時(shí)調(diào)用，+initialize 是在應(yīng)用第一次調(diào)用該類(lèi)的類(lèi)方法或?qū)嵗椒ㄇ罢{(diào)用的。兩個(gè)方法都是可選的，并且只有在方法被實(shí)現(xiàn)的情況下才會(huì)被調(diào)用。

2.swizzling 應(yīng)該只在 dispatch_once 中完成，由于 swizzling 改變了全局的狀態(tài)，所以我們需要確保每個(gè)預(yù)防措施在運(yùn)行時(shí)都是可用的。原子操作就是這樣一個(gè)用于確保代碼只會(huì)被執(zhí)行一次的預(yù)防措施，就算是在不同的線程中也能確保代碼只執(zhí)行一次。Grand Central Dispatch 的 dispatch_once 滿(mǎn)足了所需要的需求，并且應(yīng)該被當(dāng)做使用 swizzling 的初始化單例方法的標(biāo)準(zhǔn)。

@implementation ViewController

+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        Class class = [self class];
        SEL originalSelector = @selector(viewDidLoad);
        SEL swizzledSelector = @selector(jkviewDidLoad);
        
        Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class,originalSelector);
        Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class,swizzledSelector);
        
        //judge the method named  swizzledMethod is already existed.
        BOOL didAddMethod = class_addMethod(class, originalSelector, method_getImplementation(swizzledMethod), method_getTypeEncoding(swizzledMethod));
        // if swizzledMethod is already existed.
        if (didAddMethod) {
            class_replaceMethod(class, swizzledSelector, method_getImplementation(originalMethod), method_getTypeEncoding(originalMethod));
        }
        else {
            method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
        }
    });
}

- (void)jkviewDidLoad {
    NSLog(@"替換的方法");
    
    [self jkviewDidLoad];
}

- (void)viewDidLoad {
    NSLog(@"自帶的方法");
    
    [super viewDidLoad];
}

@end

實(shí)現(xiàn)圖片詳解

例子2：友盟統(tǒng)計(jì)埋點(diǎn)時(shí)候交換系統(tǒng)方法

友盟的方法照著文檔寫(xiě)就可以；runtime那個(gè)就是交換系統(tǒng)的方法達(dá)到無(wú)侵入的埋點(diǎn)。主要看要交換的方法，比如最常見(jiàn)的vc的那幾個(gè)周期方法。無(wú)侵入的意思就是不要到處都去寫(xiě)。

例子3：修改重寫(xiě) KVC 的 undefinedKey 方法

KVC 鍵值對(duì)的時(shí)候 key 找不到 vaue 的時(shí)候就會(huì)調(diào)用 undefinedKey 方法，就無(wú)法字典轉(zhuǎn)模型，這個(gè)時(shí)候可以利用 Runtime 修改重寫(xiě)這個(gè) undefinedKey 方法解決奔潰，就可以繼續(xù)使用 KVC 進(jìn)行字典轉(zhuǎn)模型來(lái)使用。

2.3 KVO 實(shí)現(xiàn)

全稱(chēng)是 Key-value observing，翻譯成鍵值觀察。提供了一種當(dāng)其它對(duì)象屬性被修改的時(shí)候能通知當(dāng)前對(duì)象的機(jī)制，在 MVC 大行其道的 Cocoa 中，KVO 機(jī)制很適合實(shí)現(xiàn) model 和 controller 類(lèi)之間的通訊。

KVO 實(shí)現(xiàn)詳解1

KVO 實(shí)現(xiàn)詳解2

3.weak 釋放 nil 的過(guò)程

Runtime 會(huì)對(duì) weak 屬性進(jìn)行內(nèi)存布局，構(gòu)建 hash 表：以 weak 屬性對(duì)象內(nèi)存地址為 key，weak 屬性值（weak自身地址）為 value。當(dāng)對(duì)象引用計(jì)數(shù)為0 dealloc 時(shí)，會(huì)將 weak 屬性值自動(dòng)置 nil。（Hash 表你理解成字典就行）

Runtime 如何實(shí)現(xiàn) weak 屬性

補(bǔ)充：weak 屬性需要在 dealloc 中置 nil 么？

4.消息轉(zhuǎn)發(fā)（熱更新）解決 Bug（JSPatch）

JSPatch 是一個(gè) iOS 動(dòng)態(tài)更新框架，只需在項(xiàng)目中引入極小的引擎，就可以使用 JavaScript 調(diào)用任何 Objective-C 原生接口，獲得腳本語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)：為項(xiàng)目動(dòng)態(tài)添加模塊或替換項(xiàng)目原生代碼動(dòng)態(tài)修復(fù) bug。

關(guān)于消息轉(zhuǎn)發(fā)，前面已經(jīng)講到過(guò)了，消息轉(zhuǎn)發(fā)分為三級(jí)，我們可以在每級(jí)實(shí)現(xiàn)替換功能，實(shí)現(xiàn)消息轉(zhuǎn)發(fā)，從而不會(huì)造成崩潰。JSPatch 不僅能夠?qū)崿F(xiàn)消息轉(zhuǎn)發(fā)，還可以實(shí)現(xiàn)方法添加、替換等一系列功能。

5.實(shí)現(xiàn) NSCoding 的自動(dòng)歸檔和自動(dòng)解檔

原理描述：用 Runtime 提供的函數(shù)遍歷 Model 自身所有屬性，并對(duì)屬性進(jìn)行 encode 和 decode 操作。核心方法為在 Model 的基類(lèi)中重寫(xiě)方法，代碼如下。

- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
    if (self = [super init]) {
        unsigned int outCount;
        Ivar * ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
        for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
            Ivar ivar = ivars[i];
            NSString * key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
            [self setValue:[aDecoder decodeObjectForKey:key] forKey:key];
        }
    }
    return self;
}

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
    unsigned int outCount;
    Ivar * ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
    for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
        Ivar ivar = ivars[i];
        NSString * key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
        [aCoder encodeObject:[self valueForKey:key] forKey:key];
    }
}

6.實(shí)現(xiàn)字典和模型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換（MJExtension）

原理描述：用 Runtime 提供的函數(shù)遍歷 Model 自身所有屬性，如果屬性在 json 中有對(duì)應(yīng)的值，則將其賦值。核心方法為在 NSObject 的分類(lèi)中添加方法，代碼如下。

- (instancetype)initWithDict:(NSDictionary *)dict {

    if (self = [self init]) {
        //(1)獲取類(lèi)的屬性及屬性對(duì)應(yīng)的類(lèi)型
        NSMutableArray * keys = [NSMutableArray array];
        NSMutableArray * attributes = [NSMutableArray array];
        /*
         * 例子
         * name = value3 attribute = T@"NSString",C,N,V_value3
         * name = value4 attribute = T^i,N,V_value4
         */
        unsigned int outCount;
        objc_property_t * properties = class_copyPropertyList([self class], &outCount);
        for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
            objc_property_t property = properties[i];
            //通過(guò)property_getName函數(shù)獲得屬性的名字
            NSString * propertyName = [NSString stringWithCString:property_getName(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
            [keys addObject:propertyName];
            //通過(guò)property_getAttributes函數(shù)可以獲得屬性的名字和@encode編碼
            NSString * propertyAttribute = [NSString stringWithCString:property_getAttributes(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
            [attributes addObject:propertyAttribute];
        }
        //立即釋放properties指向的內(nèi)存
        free(properties);

        //(2)根據(jù)類(lèi)型給屬性賦值
        for (NSString * key in keys) {
            if ([dict valueForKey:key] == nil) continue;
            [self setValue:[dict valueForKey:key] forKey:key];
        }
    }
    return self;

}

7.[self class] 和 [super class]

https://blog.csdn.net/qq_45836906/article/details/119176086
https://juejin.cn/post/6844904100228759560
https://juejin.cn/post/6844904100228759560

8.Runtime補(bǔ)充說(shuō)明

其實(shí) KVC 就是 Runtime，因?yàn)?KVC 的賦值取值都是在運(yùn)行時(shí)操作。

ios 中 Runtime 介紹以及使用：
http://www.itdecent.cn/p/595e4c63c732
http://www.itdecent.cn/p/add581f0e8bb#

作為一門(mén)動(dòng)態(tài)編程語(yǔ)言，Objective-C 會(huì)盡可能的將編譯(動(dòng)態(tài)加載)和鏈接(動(dòng)態(tài)綁定)時(shí)要做的事情推遲到運(yùn)行時(shí)。這意味著 Objective-C 語(yǔ)言不僅需要一個(gè)編譯環(huán)境，同時(shí)也需要一個(gè)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行編譯好的代碼。運(yùn)行時(shí)它是蘋(píng)果提供的純C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)庫(kù)很優(yōu)秀。運(yùn)行時(shí)的作用如圖

例子 - 運(yùn)行時(shí)獲取成員變量名稱(chēng)

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "XMGPerson.h"
#import <objc/runtime.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // 成員變量的數(shù)量
        unsigned int outCount = 0;

        // 獲得所有的成員變量
        // ivars是一個(gè)指向成員變量的指針
        // ivars默認(rèn)指向第0個(gè)成員變量（最前面）
        Ivar *ivars = class_copyIvarList([XMGPerson class], &outCount);

        // 遍歷所有的成員變量
        for (int i = 0; i<outCount; i++) {
            // 取出i位置對(duì)應(yīng)的成員變量
//            Ivar ivar = *(ivars + i);
            Ivar ivar = ivars[i];
            // 獲得成員變量的名字
            NSLog(@"%s", ivar_getName(ivar));
        }

        // 如果函數(shù)名中包含了copy\new\retain\create等字眼，那么這個(gè)函數(shù)返回的數(shù)據(jù)就需要手動(dòng)釋放
        free(ivars);

//        Ivar ivar = *ivars;
//        Ivar ivar2 = *(ivars + 1);
//        NSLog(@"%s %s", ivar_getName(ivar), ivar_getName(ivar2));


        // 一個(gè)Ivar就代表一個(gè)成員變量

        // int *p; 指向int類(lèi)型的變量
        // Ivar *ivars; 指向Ivar類(lèi)型的變量
    }
    return 0;
}

獲取UITextFiled成員變量的名稱(chēng)

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Runtime實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景詳解

Runtime實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景詳解

目錄

1.關(guān)聯(lián)對(duì)象（Objective-C Associated Objects）給分類(lèi)增加屬性

2.方法魔法（Method Swizzling）方法添加和替換和KVO實(shí)現(xiàn)

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6.實(shí)現(xiàn)字典和模型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換（MJExtension）

7.[self class] 和 [super class]

8.Runtime補(bǔ)充說(shuō)明

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Runtime實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景詳解

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1.關(guān)聯(lián)對(duì)象（Objective-C Associated Objects）給分類(lèi)增加屬性

2.方法魔法（Method Swizzling）方法添加和替換和KVO實(shí)現(xiàn)

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