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iOS開(kāi)發(fā)之Objective-c的Runtime理解指南

 更新時(shí)間：2022年08月29日 08:41:55   作者：一眼萬(wàn)年的星空  
這篇文章主要介紹了iOS開(kāi)發(fā)之Objective-c的Runtime理解指南的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

一、Runtime

1、概念：

概念：Runtime是Objective-c語(yǔ)言動(dòng)態(tài)的核心，即運(yùn)行時(shí)。在面向?qū)ο蟮幕A(chǔ)上增加了動(dòng)態(tài)運(yùn)行，達(dá)到很多在編譯時(shí)確定方法推遲到了運(yùn)行時(shí)，從而達(dá)到動(dòng)態(tài)修改、確定、交換。。。屬性及方法

作用： 這給程序員寫(xiě)代碼帶來(lái)很大的靈活性，比如說(shuō)你可以把消息轉(zhuǎn)發(fā)給你想要的對(duì)象，或者隨意交換一個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)之類的！多態(tài) kvo kvc 獲得屬性方法 添加屬性方法

核心： 另外 Runtime進(jìn)行消息解析和轉(zhuǎn)發(fā)，動(dòng)態(tài)調(diào)用過(guò)程！

只有在真正運(yùn)行的時(shí)候才會(huì)根據(jù)函數(shù)的名稱找 到對(duì)應(yīng)的函數(shù)來(lái)調(diào)用。

2、特性：編寫(xiě)的代碼具備有運(yùn)行時(shí)、動(dòng)態(tài)特性，從而衍生出 以下4、5

3、原理：Runtimer在Object-c的使用 程序在三個(gè)不同的層次上與運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)交互：

（1）通過(guò)Object-c源代碼進(jìn)行交互

（2）通過(guò)NSObject類中定義的方法交互

（3）通過(guò)直接調(diào)用運(yùn)行時(shí)函數(shù)

4、作用：

（1）在程序運(yùn)行過(guò)程中，動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建類，動(dòng)態(tài)添加、修改這個(gè)類的屬性的方法

（2）遍歷一個(gè)類中的所有成員變量、屬性、以及所有方法

（3）消息傳遞、轉(zhuǎn)發(fā)

5、典型事例：

（1）給系統(tǒng)分類添加屬性、方法

（2）方法交換

（3）獲取對(duì)象的屬性、私有屬性

（4）字典轉(zhuǎn)換模型

（5）KVO、KVC

（6）（NSClassFromString class）字符串

（7）block

（8）類的自我檢測(cè)

6、Objc-msgSend所做的事情

（1）找到方法的實(shí)現(xiàn)，由于通過(guò)單獨(dú)的類以不同方式創(chuàng)建相同的方法，因此這個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)的確定取決于接收消息的類的對(duì)象，也既是說(shuō)多個(gè)實(shí)例類對(duì)戲那個(gè)可以創(chuàng)建同樣的方法，每個(gè)實(shí)例對(duì)象中該方法都是獨(dú)立存在的

（2）調(diào)用該方法實(shí)現(xiàn)，將接收消息類指針，以及該方法的參數(shù)傳遞給這個(gè)類

（3）最后將過(guò)程的返回值作為自己的返回值傳遞

7、消息傳遞的關(guān)鍵要素

（1）指向superclass指針

（2）會(huì)有一個(gè)SEL跟方法實(shí)現(xiàn)的

8、Msg_sender機(jī)制：先查詢本類是否又該方法的實(shí)現(xiàn)--->如果沒(méi)有逐級(jí)找父類,還有一個(gè)快速映射表（提高性能）---> 匹配方法 ---> 設(shè)置一個(gè)執(zhí)行者---> 消息轉(zhuǎn)發(fā) ---> 沒(méi)有實(shí)現(xiàn)方法

  1. re solveInstanceMethod  決策實(shí)力，動(dòng)態(tài)方法解析
  2. forwardingTargetForSelector 轉(zhuǎn)寄Target ，設(shè)置一個(gè)執(zhí)行者 備用接收者
  3. MethodSignatureForSelector 方法簽名，
  4. forwardInvocation 轉(zhuǎn)寄求助，消息重定向
  5. doesNotRecognizeSelector 沒(méi)有找到方法 崩潰

先調(diào)用resolveInstanceMethod，如果在這里使用runtime動(dòng)態(tài)添加對(duì)應(yīng)的方法，并且返回YES，消息就找到了響應(yīng)的對(duì)象，并將這個(gè)新增的方法添加到類的方法緩存列表 如果上面的方法返回NO的話，對(duì)象會(huì)調(diào)用forwardingTargetForSelector方法，以實(shí)現(xiàn)消息的轉(zhuǎn)發(fā)，讓其他對(duì)象來(lái)處理這個(gè)消息。 如果以上兩個(gè)方法都沒(méi)有做處理，那么對(duì)象會(huì)執(zhí)行最后一個(gè)方法methodSignatureForSelector，提供一個(gè)有效的方法簽名。若提供了有效的方法簽名，程序會(huì)通過(guò)forwardInvocation方法執(zhí)行簽名。若沒(méi)有提供方法簽名，觸發(fā)doesNotRecognizeSelector方法，觸發(fā)崩潰。

resolveInstanceMethod

resolveInstanceMethod是Objective-C語(yǔ)言中一種動(dòng)態(tài)方法解析的接口，是得我們可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)的為一個(gè)selector提供實(shí)現(xiàn)。我們只需要實(shí)現(xiàn) +resolveInstanceMethod和+resolveClassMethod方法，并在其中為指定的selector提供實(shí)現(xiàn)即可（通過(guò)調(diào)用運(yùn)行時(shí)函數(shù)class_addMethod來(lái)添加）。這兩個(gè)方法都是NSObject中的類方法，其原型為：

+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)name;
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)name;

參數(shù)那么是需要被動(dòng)態(tài)解析的selector；如果在該函數(shù)中為指定的selector提供實(shí)現(xiàn)，無(wú)論返回YES還是NO，編譯運(yùn)行都是正確的。如果在該函數(shù)內(nèi)并沒(méi)有真正的為selector提供實(shí)現(xiàn)，如果返回YES，運(yùn)行會(huì)crash。其原理很簡(jiǎn)單，因?yàn)楫?dāng)前類既沒(méi)有為selector提供實(shí)現(xiàn)，又沒(méi)有實(shí)現(xiàn)消息轉(zhuǎn)發(fā)，自然會(huì)crash。

forwardingTargetForSelector

forwardingTargetForSelector是Objective-C語(yǔ)言中消息快速重定向的函數(shù)。開(kāi)發(fā)者可以在派生類中對(duì)其進(jìn)行重載，從而將無(wú)法處理的selector轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)對(duì)象。

methodSignatureForSelector

methodSigntureForSelector的作用在在于為另一個(gè)類實(shí)現(xiàn)的消息創(chuàng)建一個(gè)有效的方法簽名。如果沒(méi)有實(shí)現(xiàn)有效的方法簽名，程序就會(huì)崩潰

forwardInvocation

在返回有效的方法簽名的情況下，當(dāng)前對(duì)象則會(huì)調(diào)用forwardInvocation方法，以完成消息的最終傳遞。

1、動(dòng)態(tài)解析的一個(gè)例子

2、備用接受者

3.重簽名

二、運(yùn)行時(shí)常用的API：

objc_*

objc_系列函數(shù)關(guān)注于宏觀使用,如類與協(xié)議的空間分配,注冊(cè),注銷等操作

// 1.objc_xxx 系列函數(shù)
// 函數(shù)名稱     函數(shù)作用
objc_getClass     獲取Class對(duì)象
objc_getMetaClass     獲取MetaClass對(duì)象
objc_allocateClassPair     分配空間,創(chuàng)建類(僅在 創(chuàng)建之后,注冊(cè)之前 能夠添加成員變量)
objc_registerClassPair     注冊(cè)一個(gè)類(注冊(cè)后方可使用該類創(chuàng)建對(duì)象)
objc_disposeClassPair     注銷某個(gè)類
objc_allocateProtocol     開(kāi)辟空間創(chuàng)建協(xié)議
objc_registerProtocol     注冊(cè)一個(gè)協(xié)議
objc_constructInstance     構(gòu)造一個(gè)實(shí)例對(duì)象(ARC下無(wú)效)
objc_destructInstance     析構(gòu)一個(gè)實(shí)例對(duì)象(ARC下無(wú)效)
objc_setAssociatedObject     為實(shí)例對(duì)象關(guān)聯(lián)對(duì)象
objc_getAssociatedObje*ct     獲取實(shí)例對(duì)象的關(guān)聯(lián)對(duì)象
objc_removeAssociatedObjects     清空實(shí)例對(duì)象的所有關(guān)聯(lián)對(duì)象

class_*

class_系列函數(shù)關(guān)注于類的內(nèi)部,如實(shí)例變量,屬性,方法,協(xié)議等相關(guān)問(wèn)題

// 2.class_xxx 系列函數(shù)
函數(shù)名稱     函數(shù)作用
class_addIvar     為類添加實(shí)例變量
class_addProperty     為類添加屬性
class_addMethod     為類添加方法
class_addProtocol     為類遵循協(xié)議
class_replaceMethod     替換類某方法的實(shí)現(xiàn)
class_getName     獲取類名
class_isMetaClass     判斷是否為元類
objc_getProtocol     獲取某個(gè)協(xié)議
objc_copyProtocolList     拷貝在運(yùn)行時(shí)中注冊(cè)過(guò)的協(xié)議列表
class_getSuperclass     獲取某類的父類
class_setSuperclass     設(shè)置某類的父類
class_getProperty     獲取某類的屬性
class_getInstanceVariable     獲取實(shí)例變量
class_getClassVariable     獲取類變量
class_getInstanceMethod     獲取實(shí)例方法
class_getClassMethod     獲取類方法
class_getMethodImplementation     獲取方法的實(shí)現(xiàn)
class_getInstanceSize     獲取類的實(shí)例的大小
class_respondsToSelector     判斷類是否實(shí)現(xiàn)某方法
class_conformsToProtocol     判斷類是否遵循某協(xié)議
class_createInstance     創(chuàng)建類的實(shí)例
class_copyIvarList     拷貝類的實(shí)例變量列表
class_copyMethodList     拷貝類的方法列表
class_copyProtocolList     拷貝類遵循的協(xié)議列表
class_copyPropertyList     拷貝類的屬性列表

objcet_*

objcet_系列函數(shù)關(guān)注于對(duì)象的角度,如實(shí)例變量

// 3.object_xxx 系列函數(shù)
函數(shù)名稱     函數(shù)作用
object_copy     對(duì)象copy(ARC無(wú)效)
object_dispose     對(duì)象釋放(ARC無(wú)效)
object_getClassName     獲取對(duì)象的類名
object_getClass     獲取對(duì)象的Class
object_setClass     設(shè)置對(duì)象的Class
object_getIvar     獲取對(duì)象中實(shí)例變量的值
object_setIvar     設(shè)置對(duì)象中實(shí)例變量的值
object_getInstanceVariable     獲取對(duì)象中實(shí)例變量的值 (ARC中無(wú)效,使用object_getIvar)
object_setInstanceVariable     設(shè)置對(duì)象中實(shí)例變量的值 (ARC中無(wú)效,使用object_setIvar)

method_*

method_系列函數(shù)關(guān)注于方法內(nèi)部,如果方法的參數(shù)及返回值類型和方法的實(shí)現(xiàn)

// 4.method_xxx 系列函數(shù)
函數(shù)名稱     函數(shù)作用
method_getName     獲取方法名
method_getImplementation     獲取方法的實(shí)現(xiàn)
method_getTypeEncoding     獲取方法的類型編碼
method_getNumberOfArguments     獲取方法的參數(shù)個(gè)數(shù)
method_copyReturnType     拷貝方法的返回類型
method_getReturnType     獲取方法的返回類型
method_copyArgumentType     拷貝方法的參數(shù)類型
method_getArgumentType     獲取方法的參數(shù)類型
method_getDescription     獲取方法的描述
method_setImplementation     設(shè)置方法的實(shí)現(xiàn)
method_exchangeImplementations     替換方法的實(shí)現(xiàn)

property_*

property_系類函數(shù)關(guān)注與屬性*內(nèi)部,如屬性的特性等

// 5.property_xxx 系列函數(shù)
函數(shù)名稱     函數(shù)作用
property_getName     獲取屬性名
property_getAttributes     獲取屬性的特性列表
property_copyAttributeList     拷貝屬性的特性列表
property_copyAttributeValue     拷貝屬性中某特性的值

protocol_*

// 6.protocol_xxx 系列函數(shù)
函數(shù)名稱     函數(shù)作用
protocol_conformsToProtocol     判斷一個(gè)協(xié)議是否遵循另一個(gè)協(xié)議
protocol_isEqual     判斷兩個(gè)協(xié)議是否一致
protocol_getName     獲取協(xié)議名稱
protocol_copyPropertyList     拷貝協(xié)議的屬性列表
protocol_copyProtocolList     拷貝某協(xié)議所遵循的協(xié)議列表
protocol_copyMethodDescriptionList     拷貝協(xié)議的方法列表
protocol_addProtocol     為一個(gè)協(xié)議遵循另一協(xié)議
protocol_addProperty     為協(xié)議添加屬性
protocol_getProperty     獲取協(xié)議中的某個(gè)屬性
protocol_addMethodDescription     為協(xié)議添加方法描述
protocol_getMethodDescription     獲取協(xié)議中某方法的描述

ivar_*

// 7.ivar_xxx 系列函數(shù)
函數(shù)名稱     函數(shù)作用
ivar_getName     獲取Ivar名稱
ivar_getTypeEncoding     獲取類型編碼
ivar_getOffset     獲取偏移量

sel_*

// 8.sel_xxx 系列函數(shù)
函數(shù)名稱     函數(shù)作用
sel_getName     獲取名稱
sel_getUid     注冊(cè)方法
sel_registerName     注冊(cè)方法
sel_isEqual     判斷方法是否相等

imp_*

// 9.imp_xxx 系列函數(shù)
函數(shù)名稱     函數(shù)作用
imp_implementationWithBlock     通過(guò)代碼塊創(chuàng)建IMP
imp_getBlock     獲取函數(shù)指針中的代碼塊
imp_removeBlock     移除IMP中的代碼塊

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