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1.什么是Runtime？

我所理解的runtime是一個(gè)使用C編寫(xiě)的庫(kù),為C添加了面向?qū)ο蟮奶匦?它是一個(gè)庫(kù)(Runtime Library中文:運(yùn)行時(shí)庫(kù)).在這個(gè)庫(kù)中可以用C函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)方法,對(duì)象也可以用C語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)體來(lái)表示…所有oc的方法的背后都是通過(guò)runtime來(lái)運(yùn)行的.

2.runtime的使用

（1）利用runtime的消息發(fā)送機(jī)制調(diào)用方法

首先新建一個(gè)類(lèi)RuntimeModel，并實(shí)現(xiàn)對(duì)象方法eat，在RuntimeViewController中調(diào)用eat方法，使用oc來(lái)語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)很簡(jiǎn)單了

RuntimeModel * model=[[RuntimeModel alloc]init];
[model eat];

接下來(lái)一點(diǎn)點(diǎn)用runtime實(shí)現(xiàn)上面的代碼，導(dǎo)入runtime的頭文件#import <objc/message.h>，由于xcode5.0開(kāi)始蘋(píng)果不建議我們使用底層的代碼，所以target->build setting->搜索msg->將YES改為NO，這樣接下來(lái)我們用runtime的時(shí)候才會(huì)出現(xiàn)提示。
我們使用objc_msgSend(<#id self#>, <#SEL op, ...#>)這個(gè)方法，可以看到需要兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)是id類(lèi)型，代表誰(shuí)要發(fā)送消息，第二個(gè)參數(shù)是要把消息發(fā)送給誰(shuí)，我們用runtime來(lái)實(shí)現(xiàn)[model eat];這個(gè)方法。

objc_msgSend(model, sel_registerName("eat"));

而初始化對(duì)象同樣是調(diào)用了alloc init這兩個(gè)方法。將導(dǎo)入的頭文件RuntimeModel去掉，用純c語(yǔ)言的代碼實(shí)現(xiàn)上面的功能。

objc_msgSend(objc_msgSend(objc_msgSend(objc_getClass("RuntimeModel"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init")), sel_registerName("eat"));

運(yùn)行，我們可以看到在eat方法中的nslog被調(diào)用了，雖然我們實(shí)現(xiàn)了功能，但是怎么才能知道我們的oc語(yǔ)言在運(yùn)行時(shí)確實(shí)是被轉(zhuǎn)換成了c語(yǔ)言的代碼呢？
新建工程，創(chuàng)建命令行工具。

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新建一個(gè)person類(lèi)，然后進(jìn)入main.m中。
調(diào)用頭文件，在main中實(shí)例化person。person * p=[[person alloc]init];關(guān)閉項(xiàng)目，打開(kāi)終端，進(jìn)入剛才建的文件夾下，ls打開(kāi)可以看到剛才我們新建的類(lèi)和main.m文件，接下來(lái)執(zhí)行命令行clang -rewrite-objc main.m
這時(shí)我們可以看到，在剛才的工程中出現(xiàn)一個(gè)main.cpp的文件，打開(kāi)并且拖到最下面。

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teatime.gif

（2）交換方法

做為oc的程序員最悲慘的就是，運(yùn)行－－崩潰在main里面，我尼瑪?。?！例如：

NSURL * url=[NSURL URLWithString:@"www.baidu.com.啦啦"];

當(dāng)我們沒(méi)有進(jìn)行編碼的時(shí)候，這個(gè)url在編譯的時(shí)候是有效的，但是一旦運(yùn)行起來(lái)，這個(gè)url就會(huì)變?yōu)閚il。因?yàn)闄z測(cè)不到這是一個(gè)無(wú)效的url，會(huì)繼續(xù)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。
怎么辦呢？在下面用if做一個(gè)判斷？可是要在每一個(gè)url下面都做判斷。這時(shí)候最先想到的一定是重寫(xiě)。
創(chuàng)建一個(gè)url的分類(lèi)，重寫(xiě)URLWithString:<#(nonnull NSString *)#>但是，我們看：

+(instancetype)URLWithString:(NSString *)URLString
{
    //  首先創(chuàng)建一個(gè)URL
    NSURL * url= ????????
    if (url==nil) {
        NSLog(@"有問(wèn)題");
    }
    return url;
}

我們?cè)撛趺磩?chuàng)建呢，死循環(huán)了是不是，所以runtime就起作用了。
在分類(lèi)中自定義一個(gè)方法

+(instancetype)TY_URLWithStr:(NSString *)Str;
{
    NSURL * url =[NSURL URLWithString:Str];
    if (url == nil) {
        NSLog(@"是空?。。?！");
    }
    return url;
}

但是我們并不是要每一次創(chuàng)建url都調(diào)用這個(gè)方法，因?yàn)槌绦蚶镉泻芏鄤?chuàng)建url的地方，我們還繼續(xù)使用系統(tǒng)自帶的方法。在分類(lèi)中實(shí)現(xiàn)load方法，當(dāng)程序加載這個(gè)類(lèi)的時(shí)候最先調(diào)用這個(gè)方法。導(dǎo)入頭文件，開(kāi)始進(jìn)行方法交換。

+(void)load
{
    //  Method : 成員方法
    //class_getClassMethod   拿到類(lèi)方法
    //class_getInstanceMethod   拿到對(duì)象方法
    Method URLWithStr = class_getClassMethod([NSURL class], @selector(URLWithString:));
    Method TYURLWithStr = class_getClassMethod([NSURL class], @selector(TY_URLWithStr:));
    //  開(kāi)始交換方法
    method_exchangeImplementations(URLWithStr, TYURLWithStr);
}

記得將上面我們自定義的方法中創(chuàng)建url的方法改變回去，不然再次死循環(huán)，改為

+(instancetype)TY_URLWithStr:(NSString *)Str;
{
    NSURL * url =[NSURL TY_URLWithStr:Str];
    if (url == nil) {
        NSLog(@"是空?。。。?);
    }
    return url;
}

是不是有種一葉落而知天下秋的感覺(jué)。

teatime.gif

（3）遍歷屬性列表簡(jiǎn)化序列化

oc的序列化在這里就不多說(shuō)了，讓我們來(lái)說(shuō)一種常見(jiàn)的情況，當(dāng)需要?dú)w檔的屬性過(guò)多時(shí)，我們需要一條條的寫(xiě)出來(lái)，十分繁瑣，有沒(méi)有可能簡(jiǎn)化一些呢，如果單純的用for循環(huán)去做，那么不同的類(lèi)型該怎么處理呢，這時(shí)候我們的runtime又來(lái)了。首先創(chuàng)建一個(gè)Person類(lèi)，多弄一些虛擬屬性。

//  .h
@property(nonatomic,strong) NSString * name;
@property(nonatomic,strong) NSString * name1;
@property(nonatomic,assign) int age;
@property(nonatomic,assign) int age1;
@property(nonatomic,assign) double age2;

// .m
-(void)encodeWithCoder:(NSCoder *)Coder
{
    
}

-(instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder
{
    self=[super init];
    if (self) {
        
    }
    return self;
}

實(shí)現(xiàn)思路：

-(void)encodeWithCoder:(NSCoder *)Coder
{
    for (int i = 0; i < 屬性數(shù)量; i++) {
    [Coder encodeObject:屬性值 forKey:屬性名稱(chēng)];
    }
}

那么回到controller中，導(dǎo)入runtime頭文件，使用一個(gè)方法class_copyIvarList(<#__unsafe_unretained Class cls#>, <#unsigned int *outCount#>)獲取屬性列表，第一個(gè)參數(shù)，傳入一個(gè)類(lèi)[Person class]，第二個(gè)參數(shù)，傳入一個(gè)指針，在上面定義unsigned int count = 0;，然后傳入&count。這個(gè)count就是獲取的屬性的數(shù)量。同時(shí)在c語(yǔ)言中是不分.h.m的，所以無(wú)論是在哪個(gè)文件中定義的屬性，都可以取到。

unsigned int count = 0;
class_copyIvarList([Person class], &count);

然后我們需要定義一個(gè)Ivar類(lèi)型的指針，這個(gè)指針會(huì)指向每一個(gè)屬性，下面這個(gè)圖說(shuō)明一下，他并不是同時(shí)指向每一個(gè)屬性，而是一個(gè)一個(gè)分別指向來(lái)獲取屬性。

DCF79208-E155-4D1B-8797-DDFC8C6F83B5.png

我們使用一個(gè)方法通過(guò)這個(gè)ivars去獲取屬性名稱(chēng)。

unsigned int count = 0;
    Ivar * ivars = class_copyIvarList([Person class], &count);
    Ivar ivar = ivars[0];
    const char * name = ivar_getName(ivar);
    NSLog(@"%s",name);

打印看到第一個(gè)屬性名，可以改變ivars[第幾個(gè)]，去獲取第幾個(gè)。而且即使角標(biāo)越界，依然不會(huì)崩潰。
那么我們回到person類(lèi)中，直接用剛才的代碼實(shí)現(xiàn)我們最開(kāi)始提出的問(wèn)題。

//  歸檔
-(void)encodeWithCoder:(NSCoder *)Coder
{
    unsigned int count = 0;
    Ivar * ivars = class_copyIvarList([Person class], &count);
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        Ivar ivar= ivars[i];
        const char * name = ivar_getName(ivar);
        NSString * key = [[NSString alloc]initWithUTF8String:name];
        //  使用KVC  拿出屬性的值
        [Coder encodeObject:[self valueForKey:key] forKey:key];
    }
}
//  解檔
-(instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)Decoder
{
    self=[super init];
    if (self) {
        unsigned int count = 0;
        Ivar * ivars = class_copyIvarList([Person class], &count);
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            Ivar ivar= ivars[i];
            const char * name = ivar_getName(ivar);
            NSString * key = [[NSString alloc]initWithUTF8String:name];
            //  使用KVC  拿出屬性的值
            id value = [Decoder decodeObjectForKey:key];
            //  設(shè)置屬性
            [self setValue:value forKey:key];
        }

    }
    return self;
}

通過(guò)上面的講述，這段代碼就很容易理解了。我們用的是kvc的賦值和取值，所以任何類(lèi)型的歸檔解檔都是沒(méi)有問(wèn)題的。

teatime.gif

（4）刨析KVO底層實(shí)現(xiàn)

我們先用oc實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的KVO監(jiān)聽(tīng)。

//   controller.m
self.c=[[Cat alloc]init];
self.d=[[Dog alloc]init];
    //  注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)
[self.d addObserver:self.c forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];

//   cat.m
//  監(jiān)聽(tīng)到了object的對(duì)象keyPath屬性變化為樂(lè)change
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
{
    NSLog(@"監(jiān)聽(tīng)到了%@的對(duì)象%@屬性變化為樂(lè)%@",object,keyPath,change);
}

這是KVO最簡(jiǎn)單的應(yīng)用，那么接下來(lái)我們看一下KVO底層到底是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？
首先在KVO運(yùn)行的時(shí)候會(huì)動(dòng)態(tài)的添加一個(gè)類(lèi)，繼承與被觀察者的類(lèi)。名字叫做NSKVONotifying_Dog這個(gè)類(lèi)。類(lèi)名可不是瞎編的哦。然后在.m文件中，調(diào)用父類(lèi)的set方法：

-(void)setAge:(int)age
{
    [super setAge:age];
    // 在子類(lèi)中調(diào)用這兩個(gè)方法
    //  這個(gè)是 將要被改變的值是什么
    [self willChangeValueForKey:@"age"];
    //   這個(gè)是   改變之后的新值是什么
    [self didChangeValueForKey:@"age"];
}

這樣就會(huì)監(jiān)聽(tīng)到改變并且傳值，但是為什么說(shuō)KVO是這樣實(shí)現(xiàn)的呢？
將剛才新建的NSKVONotifying_Dog類(lèi)刪掉，在controller中實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊改變值的方法

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    self.d.age=99;
}

在賦值的地方打斷點(diǎn)，如果程序運(yùn)行到這里，d的類(lèi)型變?yōu)閯偛拍莻€(gè)方法的類(lèi)型，那么就說(shuō)明KVO就是這樣實(shí)現(xiàn)的。

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teatime.gif

（5）動(dòng)態(tài)添加方法

首先創(chuàng)建一個(gè)Person類(lèi)，然后在controller中實(shí)例化person直接可以這樣直接調(diào)用一個(gè)不存在的方法

    Person * p=[[Person alloc]init];
    [p performSelector:@selector(eat)];

這樣雖然編譯可以過(guò)，但是運(yùn)行起來(lái)就會(huì)崩潰
這時(shí)候我沒(méi)回到person.m中，來(lái)看兩個(gè)方法

//  當(dāng)這個(gè)類(lèi)被調(diào)用沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的類(lèi)方法  就會(huì)來(lái)到這里
+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel
{
    return [super resolveClassMethod:sel];
}
//  當(dāng)這個(gè)類(lèi)被調(diào)用沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的對(duì)象方法  就會(huì)來(lái)到這里
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

方法中的參數(shù)就是被調(diào)用的方法名，然后我們需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)名為eat的函數(shù)

void eat(){
    NSLog(@"lalal");
}

這時(shí)候，我們將要用到一個(gè)方法class_addMethod(<#__unsafe_unretained Class cls#>, <#SEL name#>, <#IMP imp#>, <#const char *types#>)第一個(gè)參數(shù)：類(lèi)類(lèi)型，第二個(gè)參數(shù)：方法編號(hào)，第三個(gè)參數(shù)：方法實(shí)現(xiàn)（函數(shù)指針），第四個(gè)參數(shù)：返回值類(lèi)型。關(guān)于這第四個(gè)參數(shù)，這是c語(yǔ)音，我們?cè)撛趺磳?xiě)返回類(lèi)型呢？去查一下官方文檔關(guān)于第四個(gè)參數(shù)的描述。

047E0D3E-7A83-4E78-8EC4-CE7880A0B008.png

那么我們來(lái)實(shí)現(xiàn)代碼

+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    if (sel == @selector(eat)) {
        class_addMethod([Person class], sel, (IMP)eat, "v");
    }
    return [super resolveClassMethod:sel];
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

void eat(){
    NSLog(@"lalal");
}

這樣就完成了一個(gè)動(dòng)態(tài)添加方法，然后我們接著看文檔，文檔中有一段代碼示例

BB20A099-E697-4F05-9580-0ECBB4BFD995.png

］

我們可以看到，當(dāng)動(dòng)態(tài)添加方法是會(huì)傳入兩個(gè)參數(shù)，實(shí)際上每一個(gè)函數(shù)被調(diào)用時(shí)都會(huì)傳入這兩個(gè)參數(shù)，叫做隱式參數(shù)。參數(shù)一：調(diào)用了哪個(gè)類(lèi)的，參數(shù)二：調(diào)用了哪個(gè)方法，我們用nslog打印一下這兩個(gè)參數(shù)，在這之前需要改一下上面的第四個(gè)參數(shù)為"v@:"，因?yàn)槲覀兎祷刂殿?lèi)型改變了。打印一下：

43DBB6BD-18C3-4D6B-9C7B-C46D0F3B235C.png

接下來(lái)，就是如何傳遞參數(shù)，我們?cè)谡{(diào)用方法的時(shí)候傳入一個(gè)參數(shù)

 Person * p=[[Person alloc]init];
    [p performSelector:@selector(eat:) withObject:@"6666"];

回去Person類(lèi)，將判斷的方法名改為eat:，并將eat函數(shù)增加一個(gè)參數(shù)：

+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    //  方法名的判斷
    if (sel == @selector(eat:)) {
        class_addMethod([Person class], sel, (IMP)eat, "v@:");
    }
    return [super resolveClassMethod:sel];
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

void eat(id self, SEL _cmd ,id obj){
    NSLog(@"%@ ",obj);
}

控制臺(tái)：

76FA3A6D-BF28-48B2-A3A4-B8C3BAFAD621.png

參數(shù)完美傳遞過(guò)來(lái)。

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iOS －－runtime理解與應(yīng)用

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