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iOS中Runtime的幾種基本用法記錄

發(fā)布時(shí)間:2020-10-08 10:51:21 來(lái)源:腳本之家 閱讀:139 作者:isabadguy 欄目:移動(dòng)開(kāi)發(fā)

Runtime 介紹

這不是一遍介紹關(guān)于Runtime實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的文章,而是怎么利用Objective-C提供的Runtime API進(jìn)行開(kāi)發(fā)的文章!

Objective-C擁有相當(dāng)多的動(dòng)態(tài)特性,這些特性在運(yùn)行程序時(shí)候發(fā)揮作用.

Objctive-C Runtime是個(gè)運(yùn)行時(shí)的庫(kù),由C和匯編實(shí)現(xiàn)。通過(guò)Runtime封裝的C結(jié)構(gòu)體和函數(shù)可以在程序運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建、檢查和修改類以及對(duì)象及其方法,甚至可以替換或交換方法的實(shí)現(xiàn)。

下面記錄一下關(guān)于Runtime的一些基本用法

1)消息機(jī)制

在OOP術(shù)語(yǔ)中,消息傳遞是指一種在對(duì)象之間發(fā)送和接收消息的通信模式。

在Objective-C中,消息傳遞用于在調(diào)用類和類實(shí)例的方法,即接收者接收需要執(zhí)行的消息。

使用案例

// 通過(guò)類名獲取類
Class catClass = objc_getClass("Cat"); 
 
//注意Class實(shí)際上也是對(duì)象,所以同樣能夠接受消息,向Class發(fā)送alloc消息
Cat *cat = objc_msgSend(catClass, @selector(alloc)); 
 
//發(fā)送init消息給Cat實(shí)例cat
cat = objc_msgSend(cat, @selector(init)); 
 
//發(fā)送eat消息給cat,即調(diào)用eat方法
objc_msgSend(cat, @selector(eat));
 
//匯總消息傳遞過(guò)程
objc_msgSend(objc_msgSend(objc_msgSend(objc_getClass("Cat"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init")), sel_registerName("eat"));

2)方法交換 Method Swizzling

Objective-C 提供了一下API用于動(dòng)態(tài)替換類方法或者實(shí)例方法的實(shí)現(xiàn):

  • class_replaceMethod 替換類方法的定義
  • method_exchangeImplementations 交換兩個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)(具體使用案例如下)
  • method_setImplementation 設(shè)置一個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)

注:class_replaceMethod 試圖替換一個(gè)不存在的方法時(shí)候,會(huì)調(diào)用class_addMethod為該類增加一個(gè)新方法

使用案例

//Cat.m

+ (void)load{
 Method eatMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(eat));
  Method shirtMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(shirt));
 
 method_exchangeImplementations(eatMethod, shirtMethod);
}

- (void)eat{
 NSLog(@"cat eat....");
}

- (void)shirt{
 NSLog(@"cat shirt....");
}

3)動(dòng)態(tài)加載方法

當(dāng)調(diào)用一個(gè)未實(shí)現(xiàn)的方法,或者說(shuō)發(fā)送未知的消息給接收者時(shí)候,消息的接受者會(huì)調(diào)用resolveInstanceMethod

使用案例

// Cat.m

//An Objective-C method is simply a C function that take at least two arguments—self and _cmd. 
void run(id self, SEL _cmd, NSNumber *number){
 NSLog(@"run for %@", number);
}

//收到run:消息時(shí)候,為該類添加一個(gè)方法實(shí)現(xiàn)
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
 if(sel == NSSelectorFromString(@"run:")){
  class_addMethod(self, @selector(run:), run, "v@:@");
  return YES;
 }
 return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

//另外針對(duì)類方法的為 resolveClassMethod

4)消息轉(zhuǎn)發(fā)

// 第一步,消息接收者沒(méi)有找到對(duì)應(yīng)的方法時(shí)候,會(huì)先調(diào)用此方法,可在此方法實(shí)現(xiàn)中動(dòng)態(tài)添加新的方法
// 返回YES表示相應(yīng)selector的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)被找到,或者添加新方法到了類中,否則返回NO
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
 return YES;
}

// 第二步, 如果第一步的返回NO或者直接返回了YES而沒(méi)有添加方法,該方法被調(diào)用
// 在這個(gè)方法中,我們可以指定一個(gè)可以返回一個(gè)可以響應(yīng)該方法的對(duì)象, 注意如果返回self就會(huì)死循環(huán)
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
 return nil;
}


// 第三步, 如果forwardingTargetForSelector:返回了nil,則該方法會(huì)被調(diào)用,系統(tǒng)會(huì)詢問(wèn)我們要一個(gè)合法的『類型編碼(Type Encoding)』
// 若返回 nil,則不會(huì)進(jìn)入下一步,而是無(wú)法處理消息
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
 return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
}

// 當(dāng)實(shí)現(xiàn)了此方法后,-doesNotRecognizeSelector: 將不會(huì)被調(diào)用
// 在這里進(jìn)行消息轉(zhuǎn)發(fā)
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
 // 在這里可以改變方法選擇器
 [anInvocation setSelector:@selector(unknown)];
 // 改變方法選擇器后,需要指定消息的接收者
 [anInvocation invokeWithTarget:self];
}

- (void)unknown {
 NSLog(@"unkown method.......");
}

// 如果沒(méi)有實(shí)現(xiàn)消息轉(zhuǎn)發(fā) forwardInvocation 則調(diào)用此方法
- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector {
 NSLog(@"unresolved method :%@", NSStringFromSelector(aSelector));
}

注: 『類型編碼(Type Encoding)』

5)動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)屬性

對(duì)象在內(nèi)存中的排布可以看成一個(gè)結(jié)構(gòu)體,該結(jié)構(gòu)體的大小并不能動(dòng)態(tài)變化,所以無(wú)法在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)給對(duì)象增加成員變量。相對(duì)的,對(duì)象的方法定義都保存在類的可變區(qū)域中。

如下圖所示為Class 的描述信息,其中methodList為可訪問(wèn)類中定義的方法的指針的指針,通過(guò)修改該指針?biāo)赶虻闹羔樀闹?,我們可以?shí)現(xiàn)為類動(dòng)態(tài)增加方法實(shí)現(xiàn)。

因此,我們可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)為一個(gè)類增加成員方法,但是卻不能直接為類增加成員變量,這就是category的實(shí)現(xiàn)原理。

//<objc/runtime.h>

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;

使用案例

//Cat+Extend.h

@interface Cat (extend)

@property(nonatomic, copy) NSString *name;

@end


//Cat+Extend.m

@implementation Cat (extend)

- (void)setName:(NSString *)name{
 objc_setAssociatedObject(self, "name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (NSString *)name{
 return objc_getAssociatedObject(self, "name");
}

@end

6)字典轉(zhuǎn)模型應(yīng)用

通過(guò)Class的結(jié)構(gòu)體內(nèi)容,可以看到ivars指針指向包含了類中成員變量的結(jié)構(gòu)體,通過(guò)它可以得到類中定義的成員變量,而Objective-C中提供了相應(yīng)的API方法: class_copyIvarList

//<objc/runtime.h>

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;

使用案例

//Cat.h

@property(nonatomic, copy) NSString *cid;

@property(nonatomic, copy) NSString *age;

+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict;


//Cat.m

+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict{
 id model = [[self alloc] init];
 unsigned int count = 0;
 
 Ivar *ivars = class_copyIvarList(self, &count);
 for (int i = 0 ; i < count; i++) {
  Ivar ivar = ivars[i];
  
  NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
  
  //這里注意,拿到的成員變量名為_(kāi)cid,_age
  ivarName = [ivarName substringFromIndex:1];
  id value = dict[ivarName];
  
  [model setValue:value forKeyPath:ivarName];
 }
 
 return model;
}

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,如果有疑問(wèn)大家可以留言交流,謝謝大家對(duì)億速云的支持。

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