一、runtime簡介

• RunTime簡稱運(yùn)行時(shí)。OC就是運(yùn)行時(shí)機(jī)制，也就是在運(yùn)行時(shí)候的一些機(jī)制，其中最主要的是消息機(jī)制。
• 對于C語言，函數(shù)的調(diào)用在編譯的時(shí)候會決定調(diào)用哪個(gè)函數(shù)。
• 對于OC的函數(shù)，屬于動態(tài)調(diào)用過程，在編譯的時(shí)候并不能決定真正調(diào)用哪個(gè)函數(shù)，只有在真正運(yùn)行的時(shí)候才會根據(jù)函數(shù)的名稱找到對應(yīng)的函數(shù)來調(diào)用。
• 事實(shí)證明：
  • 在編譯階段，OC可以調(diào)用任何函數(shù)，即使這個(gè)函數(shù)并未實(shí)現(xiàn)，只要聲明過就不會報(bào)錯(cuò)。
  • 在編譯階段，C語言調(diào)用未實(shí)現(xiàn)的函數(shù)就會報(bào)錯(cuò)。

二、runtime作用

1.發(fā)送消息

• 方法調(diào)用的本質(zhì)，就是讓對象發(fā)送消息。
• objc_msgSend,只有對象才能發(fā)送消息，因此以objc開頭.
• 使用消息機(jī)制前提，必須導(dǎo)入#import <objc/message.h>
• 消息機(jī)制簡單使用
• clang -rewrite-objc main.m 查看最終生成代碼

    // 創(chuàng)建person對象
    Person *p = [[Person alloc] init];
    
    // 調(diào)用對象方法
    [p eat];
    
    // 本質(zhì)：讓對象發(fā)送消息
    objc_msgSend(p, @selector(eat));

    // 調(diào)用類方法的方式：兩種
    // 第一種通過類名調(diào)用
    [Person eat];
    // 第二種通過類對象調(diào)用
    [[Person class] eat];
    
    // 用類名調(diào)用類方法，底層會自動把類名轉(zhuǎn)換成類對象調(diào)用
    // 本質(zhì)：讓類對象發(fā)送消息
    objc_msgSend([Person class], @selector(eat));

• 消息機(jī)制原理:對象根據(jù)方法編號SEL去映射表查找對應(yīng)的方法實(shí)現(xiàn)

消息機(jī)制原理.png

2.交換方法

• 開發(fā)使用場景:系統(tǒng)自帶的方法功能不夠，給系統(tǒng)自帶的方法擴(kuò)展一些功能，并且保持原有的功能。
• 方式一:繼承系統(tǒng)的類，重寫方法.
• 方式二:使用runtime,交換方法.

@implementation ViewController


- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    // 需求：給imageNamed方法提供功能，每次加載圖片就判斷下圖片是否加載成功。
    // 步驟一：先搞個(gè)分類，定義一個(gè)能加載圖片并且能打印的方法+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name;
    // 步驟二：交換imageNamed和imageWithName的實(shí)現(xiàn)，就能調(diào)用imageWithName，間接調(diào)用imageWithName的實(shí)現(xiàn)。
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"123"];
    
}

@end


@implementation UIImage (Image)
// 加載分類到內(nèi)存的時(shí)候調(diào)用
+ (void)load
{
    // 交換方法
    
    // 獲取imageWithName方法地址
    Method imageWithName = class_getClassMethod(self, @selector(imageWithName:));
    
    // 獲取imageWithName方法地址
    Method imageName = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));

    // 交換方法地址，相當(dāng)于交換實(shí)現(xiàn)方式
    method_exchangeImplementations(imageWithName, imageName);
    
    
}

// 不能在分類中重寫系統(tǒng)方法imageNamed，因?yàn)闀严到y(tǒng)的功能給覆蓋掉，而且分類中不能調(diào)用super.

// 既能加載圖片又能打印
+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name
{
   
    // 這里調(diào)用imageWithName，相當(dāng)于調(diào)用imageName，所以并不會有循環(huán)引用
    UIImage *image = [self imageWithName:name];
    
    if (image == nil) {
        NSLog(@"加載空的圖片");
    }
    
    return image;
}


@end

• 交換原理：
  • 交換之前：

交換之前.png

• 交換之后:

交換之后.png

3.動態(tài)添加方法

• 開發(fā)使用場景：如果一個(gè)類方法非常多，加載類到內(nèi)存的時(shí)候也比較耗費(fèi)資源，需要給每個(gè)方法生成映射表，可以使用動態(tài)給某個(gè)類，添加方法解決。
• 經(jīng)典面試題：有沒有使用performSelector，其實(shí)主要想問你有沒有動態(tài)添加過方法。
• 簡單使用

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    Person *p = [[Person alloc] init];
    
    // 默認(rèn)person，沒有實(shí)現(xiàn)eat方法，可以通過performSelector調(diào)用，但是會報(bào)錯(cuò)。
    // 動態(tài)添加方法就不會報(bào)錯(cuò)
    [p performSelector:@selector(eat)];
    
}


@end


@implementation Person
// void(*)()
// 默認(rèn)方法都有兩個(gè)隱式參數(shù)，
void eat(id self,SEL sel)
{
    NSLog(@"%@ %@",self,NSStringFromSelector(sel));
}

// 當(dāng)一個(gè)對象調(diào)用未實(shí)現(xiàn)的方法，會調(diào)用這個(gè)方法處理,并且會把對應(yīng)的方法列表傳過來.
// 剛好可以用來判斷，未實(shí)現(xiàn)的方法是不是我們想要?jiǎng)討B(tài)添加的方法
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    
    if (sel == @selector(eat)) {
        // 動態(tài)添加eat方法
        
        // 第一個(gè)參數(shù)：給哪個(gè)類添加方法
        // 第二個(gè)參數(shù)：添加方法的方法編號
        // 第三個(gè)參數(shù)：添加方法的函數(shù)實(shí)現(xiàn)（函數(shù)地址）
        // 第四個(gè)參數(shù)：函數(shù)的類型，(返回值+參數(shù)類型) v:void @:對象->self :表示SEL->_cmd
        class_addMethod(self, @selector(eat), eat, "v@:");
        
    }
    
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
@end

4.給分類添加屬性

• 原理：給一個(gè)類聲明屬性，其實(shí)本質(zhì)就是給這個(gè)類添加關(guān)聯(lián)，并不是直接把這個(gè)值的內(nèi)存空間添加到類存空間。

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    // 給系統(tǒng)NSObject類動態(tài)添加屬性name
    
    NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
    objc.name = @"小明";
    NSLog(@"%@",objc.name);
    
}


@end


// 定義關(guān)聯(lián)的key
static const char *key = "name";

@implementation NSObject (Property)

- (NSString *)name
{
    // 根據(jù)關(guān)聯(lián)的key，獲取關(guān)聯(lián)的值。
    return objc_getAssociatedObject(self, key);
}

- (void)setName:(NSString *)name
{
    // 第一個(gè)參數(shù)：給哪個(gè)對象添加關(guān)聯(lián)
    // 第二個(gè)參數(shù)：關(guān)聯(lián)的key，通過這個(gè)key獲取
    // 第三個(gè)參數(shù)：關(guān)聯(lián)的value
    // 第四個(gè)參數(shù):關(guān)聯(lián)的策略
    objc_setAssociatedObject(self, key, name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

@end

5.字典轉(zhuǎn)模型

• 設(shè)計(jì)模型：字典轉(zhuǎn)模型的第一步
  • 模型屬性，通常需要跟字典中的key一一對應(yīng)
  • 問題：一個(gè)一個(gè)的生成模型屬性，很慢？
  • 需求：能不能自動根據(jù)一個(gè)字典，生成對應(yīng)的屬性。
  • 解決：提供一個(gè)分類，專門根據(jù)字典生成對應(yīng)的屬性字符串。

    @implementation NSObject (Log)


// 自動打印屬性字符串
+ (void)resolveDict:(NSDictionary *)dict{

    // 拼接屬性字符串代碼
    NSMutableString *strM = [NSMutableString string];
    
    // 1.遍歷字典，把字典中的所有key取出來，生成對應(yīng)的屬性代碼
    [dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull key, id  _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {
        
        // 類型經(jīng)常變，抽出來
         NSString *type;
        
        if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFString")]) {
            type = @"NSString";
        }else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFArray")]){
            type = @"NSArray";
        }else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFNumber")]){
            type = @"int";
        }else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFDictionary")]){
            type = @"NSDictionary";
        }

        
        // 屬性字符串
        NSString *str;
        if ([type containsString:@"NS"]) {
            str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) %@ *%@;",type,key];
        }else{
            str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, assign) %@ %@;",type,key];
        }
        
        // 每生成屬性字符串，就自動換行。
        [strM appendFormat:@"\n%@\n",str];
        
    }];
    
    // 把拼接好的字符串打印出來，就好了。
    NSLog(@"%@",strM);
    
}


@end

• 字典轉(zhuǎn)模型的方式一：KVC

@implementation Status


+ (instancetype)statusWithDict:(NSDictionary *)dict
{
    Status *status = [[self alloc] init];
    
    [status setValuesForKeysWithDictionary:dict];
    
    return status;
    
}

@end

• KVC字典轉(zhuǎn)模型弊端：必須保證，模型中的屬性和字典中的key一一對應(yīng)。
  • 如果不一致，就會調(diào)用[<Status 0x7fa74b545d60> setValue:forUndefinedKey:]
    報(bào)key找不到的錯(cuò)。
  • 分析:模型中的屬性和字典的key不一一對應(yīng)，系統(tǒng)就會調(diào)用setValue:forUndefinedKey:報(bào)錯(cuò)。
  • 解決:重寫對象的setValue:forUndefinedKey:,把系統(tǒng)的方法覆蓋，
    就能繼續(xù)使用KVC，字典轉(zhuǎn)模型了。

- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key
{
    
}

• 字典轉(zhuǎn)模型的方式二：Runtime
  • 思路：利用運(yùn)行時(shí)，遍歷模型中所有屬性，根據(jù)模型的屬性名，去字典中查找key，取出對應(yīng)的值，給模型的屬性賦值。
  • 步驟：提供一個(gè)NSObject分類，專門字典轉(zhuǎn)模型，以后所有模型都可以通過這個(gè)分類轉(zhuǎn)。

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    // 解析Plist文件
    NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"status.plist" ofType:nil];

    NSDictionary *statusDict = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:filePath];
    
    // 獲取字典數(shù)組
    NSArray *dictArr = statusDict[@"statuses"];
    
    // 自動生成模型的屬性字符串
//    [NSObject resolveDict:dictArr[0][@"user"]];
    
    
    _statuses = [NSMutableArray array];
    
    // 遍歷字典數(shù)組
    for (NSDictionary *dict in dictArr) {
        
        Status *status = [Status modelWithDict:dict];
        
        [_statuses addObject:status];
        
    }
    
    // 測試數(shù)據(jù)
    NSLog(@"%@ %@",_statuses,[_statuses[0] user]);
    
    
}

@end

@implementation NSObject (Model)

+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict
{
    // 思路：遍歷模型中所有屬性-》使用運(yùn)行時(shí)
    
    // 0.創(chuàng)建對應(yīng)的對象
    id objc = [[self alloc] init];
    
    // 1.利用runtime給對象中的成員屬性賦值
    
    // class_copyIvarList:獲取類中的所有成員屬性
    // Ivar：成員屬性的意思
    // 第一個(gè)參數(shù)：表示獲取哪個(gè)類中的成員屬性
    // 第二個(gè)參數(shù)：表示這個(gè)類有多少成員屬性，傳入一個(gè)Int變量地址，會自動給這個(gè)變量賦值
    // 返回值Ivar *：指的是一個(gè)ivar數(shù)組，會把所有成員屬性放在一個(gè)數(shù)組中，通過返回的數(shù)組就能全部獲取到。
    /* 類似下面這種寫法
     
     Ivar ivar;
     Ivar ivar1;
     Ivar ivar2;
     // 定義一個(gè)ivar的數(shù)組a
     Ivar a[] = {ivar,ivar1,ivar2};
     
     // 用一個(gè)Ivar *指針指向數(shù)組第一個(gè)元素
     Ivar *ivarList = a;
     
     // 根據(jù)指針訪問數(shù)組第一個(gè)元素
     ivarList[0];
     
     */
    unsigned int count;
    
    // 獲取類中的所有成員屬性
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
    
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        // 根據(jù)角標(biāo)，從數(shù)組取出對應(yīng)的成員屬性
        Ivar ivar = ivarList[i];
        
        // 獲取成員屬性名
        NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
        
        // 處理成員屬性名->字典中的key
        // 從第一個(gè)角標(biāo)開始截取
        NSString *key = [name substringFromIndex:1];

        // 根據(jù)成員屬性名去字典中查找對應(yīng)的value
        id value = dict[key];
        
        // 二級轉(zhuǎn)換:如果字典中還有字典，也需要把對應(yīng)的字典轉(zhuǎn)換成模型
        // 判斷下value是否是字典
        if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
            // 字典轉(zhuǎn)模型
            // 獲取模型的類對象，調(diào)用modelWithDict
            // 模型的類名已知，就是成員屬性的類型
            
            // 獲取成員屬性類型
           NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
          // 生成的是這種@"@\"User\"" 類型 -》 @"User"  在OC字符串中 \" -> "，\是轉(zhuǎn)義的意思，不占用字符
            // 裁剪類型字符串
            NSRange range = [type rangeOfString:@"\""];

           type = [type substringFromIndex:range.location + range.length];
            
            range = [type rangeOfString:@"\""];
            
            // 裁剪到哪個(gè)角標(biāo)，不包括當(dāng)前角標(biāo)
          type = [type substringToIndex:range.location];

            
            // 根據(jù)字符串類名生成類對象
            Class modelClass = NSClassFromString(type);
            

            if (modelClass) { // 有對應(yīng)的模型才需要轉(zhuǎn)
                
                // 把字典轉(zhuǎn)模型
                value  =  [modelClass modelWithDict:value];
            }
            
            
        }
        
        // 三級轉(zhuǎn)換：NSArray中也是字典，把數(shù)組中的字典轉(zhuǎn)換成模型.
        // 判斷值是否是數(shù)組
        if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
            // 判斷對應(yīng)類有沒有實(shí)現(xiàn)字典數(shù)組轉(zhuǎn)模型數(shù)組的協(xié)議
            if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {
                
                // 轉(zhuǎn)換成id類型，就能調(diào)用任何對象的方法
                id idSelf = self;
                
                // 獲取數(shù)組中字典對應(yīng)的模型
                NSString *type =  [idSelf arrayContainModelClass][key];
                
                // 生成模型
               Class classModel = NSClassFromString(type);
                NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array];
                // 遍歷字典數(shù)組，生成模型數(shù)組
                for (NSDictionary *dict in value) {
                    // 字典轉(zhuǎn)模型
                  id model =  [classModel modelWithDict:dict];
                    [arrM addObject:model];
                }
                
                // 把模型數(shù)組賦值給value
                value = arrM;
                
            }
        }
        
        
        if (value) { // 有值，才需要給模型的屬性賦值
            // 利用KVC給模型中的屬性賦值
            [objc setValue:value forKey:key];
        }
        
    }
    
    return objc;
}

@end