OC最实用的runtime总结
runtime的资料网上有很多了，部分有些晦涩难懂，我通过自己的学习方法总结一遍，主要讲一些常用的方法功能，以实用为主，我觉得用到印象才是最深刻的，并且最后两个demo也是MJExtension的实现原理，面试的时候也可以多扯点。
另外runtime的知识还有很多，想要了解更多可以看我翻译的官方文档（有点枯燥），本文的demo下载地址
runtime 是 OC底层的一套C语言的API（引入 <objc/runtime.h> 或<objc/message.h>），编译器最终都会将OC代码转化为运行时代码，通过终端命令编译.m 文件：clang -rewrite-objc xxx.m可以看到编译后的xxx.cpp（C++文件）。
比如我们创建了一个对象 [[NSObject alloc]init]，最终被转换为几万行代码，截取最关键的一句可以看到底层是通过runtime创建的对象
.cpp 文件
删除掉一些强制转换语句，可以看到调用方法本质就是发消息，[[NSObject alloc]init]语句发了两次消息，第一次发了alloc 消息，第二次发送init 消息。利用这个功能我们可以探究底层，比如block的实现原理。
需要注意的是，使用objc_msgSend() sel_registerName()方法需要导入头文件<objc/message.h>
消息机制
另外利用runtime 可以做一些OC不容易实现的功能
动态交换两个方法的实现（特别是交换系统自带的方法）
动态添加对象的成员变量和成员方法
获得某个类的所有成员方法、所有成员变量
如何应用运行时？1.将某些OC代码转为运行时代码，探究底层，比如block的实现原理（上边已讲到）；
2.拦截系统自带的方法调用（Swizzle 黑魔法），比如拦截p_w_picpathNamed:、viewDidLoad、alloc；
3.实现分类也可以增加属性；
4.实现NSCoding的自动归档和自动解档；
5.实现字典和模型的自动转换。
案例1：方法简单的交换需要用到的方法
<objc/runtime.h>获得某个类的类方法
Methodclass_getClassMethod(Classcls,SELname)
获得某个类的实例对象方法
Methodclass_getInstanceMethod(Classcls,SELname)
交换两个方法的实现
voidmethod_exchangeImplementations(Methodm1,Methodm2)
创建一个Person类，类中实现以下两个类方法，并在.h 文件中声明
+(void)run{NSLog(@"跑");}+(void)study{NSLog(@"学习");}
控制器中调用，则先打印跑，后打印学习
[Personrun];[Personstudy];
下面通过runtime 实现方法交换，类方法用class_getClassMethod ，对象方法用class_getInstanceMethod
//获取两个类的类方法Methodm1=class_getClassMethod([Personclass],@selector(run));Methodm2=class_getClassMethod([Personclass],@selector(study));//开始交换方法实现method_exchangeImplementations(m1,m2);//交换后，先打印学习，再打印跑！[Personrun];[Personstudy];案例2：拦截系统方法
需求：比如iOS6 升级 iOS7 后需要版本适配，根据不同系统使用不同样式图片（拟物化和扁平化），如何通过不去手动一个个修改每个UIImage的p_w_picpathNamed：方法就可以实现为该方法中加入版本判断语句？
步骤：
1、为UIImage建一个分类（UIImage+Category）
2、在分类中实现一个自定义方法，方法中写要在系统方法中加入的语句，比如版本判断
+(UIImage*)xh_p_w_picpathNamed:(NSString*)name{doubleversion=[[UIDevicecurrentDevice].systemVersiondoubleValue];if(version>=7.0){//如果系统版本是7.0以上，使用另外一套文件名结尾是‘_os7’的扁平化图片name=[namestringByAppendingString:@"_os7"];}return[UIImagexh_p_w_picpathNamed:name];}
3、分类中重写UIImage的load方法，实现方法的交换（只要能让其执行一次方法交换语句，load再合适不过了）
+(void)load{//获取两个类的类方法Methodm1=class_getClassMethod([UIImageclass],@selector(p_w_picpathNamed:));Methodm2=class_getClassMethod([UIImageclass],@selector(xh_p_w_picpathNamed:));//开始交换方法实现method_exchangeImplementations(m1,m2);}
注意：自定义方法中最后一定要再调用一下系统的方法，让其有加载图片的功能，但是由于方法交换，系统的方法名已经变成了我们自定义的方法名（有点绕，就是用我们的名字能调用系统的方法，用系统的名字能调用我们的方法），这就实现了系统方法的拦截！二、在分类中设置属性，给任何一个对象设置属性利用以上思路，我们还可以给 NSObject 添加分类，统计创建了多少个对象，给控制器添加分类，统计有创建了多少个控制器，特别是公司需求总变的时候，在一些原有控件或模块上添加一个功能，建议使用该方法！
众所周知，分类中是无法设置属性的，如果在分类的声明中写@property 只能为其生成get 和 set 方法的声明，但无法生成成员变量，就是虽然点语法能调用出来，但程序执行后会crash，有人会想到使用全局变量呢？比如这样：
int_age;-(int)age{return_age;}-(void)setAge:(int)age{_age=age;}
但是全局变量程序整个执行过程中内存中只有一份，我们创建多个对象修改其属性值都会修改同一个变量，这样就无法保证像属性一样每个对象都拥有其自己的属性值。这时我们就需要借助runtime为分类增加属性的功能了。
需要用到的方法 <objc/runtime.h>
set方法，将值value 跟对象object 关联起来（将值value 存储到对象object 中）
参数 object：给哪个对象设置属性
参数 key：一个属性对应一个Key，将来可以通过key取出这个存储的值，key 可以是任何类型：double、int 等，建议用char 可以节省字节
参数 value：给属性设置的值
参数policy：存储策略 （assign 、copy 、 retain就是strong）voidobjc_setAssociatedObject(idobject,constvoid*key,idvalue,objc_AssociationPolicypolicy)
利用参数key 将对象object中存储的对应值取出来
idobjc_getAssociatedObject(idobject,constvoid*key)
步骤：
1、创建一个分类，比如给任何一个对象都添加一个name属性，就是NSObject添加分类（NSObject+Category）
2、先在.h 中@property 声明出get 和 set 方法，方便点语法调用
@property(nonatomic,copy)NSString*name;
3、在.m 中重写set 和 get 方法，内部利用runtime 给属性赋值和取值
charnameKey;-(void)setName:(NSString*)name{//将某个值跟某个对象关联起来，将某个值存储到某个对象中objc_setAssociatedObject(self,&nameKey,name,OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);}-(NSString*)name{returnobjc_getAssociatedObject(self,&nameKey);}三、获得一个类的所有成员变量
最典型的用法就是一个对象在归档和解档的 encodeWithCoder和initWithCoder:方法中需要该对象所有的属性进行decodeObjectForKey: 和 encodeObject:，通过runtime我们声明中无论写多少个属性，都不需要再修改实现中的代码了。
案例1：获取Person类中所有成员变量的名字和类型需要用到的方法 <objc/runtime.h>
获得某个类的所有成员变量（outCount 会返回成员变量的总数）
参数：
1、哪个类
2、放一个接收值的地址，用来存放属性的个数
3、返回值：存放所有获取到的属性，通过下面两个方法可以调出名字和类型Ivar*class_copyIvarList(Classcls,unsignedint*outCount)
获得成员变量的名字
constchar*ivar_getName(Ivarv)
获得成员变量的类型
constchar*ivar_getTypeEndcoding(Ivarv)
unsignedintoutCount=0;Ivar*ivars=class_copyIvarList([Personclass],&outCount);//遍历所有成员变量for(inti=0;i<outCount;i++){//取出i位置对应的成员变量Ivarivar=ivars[i];constchar*name=ivar_getName(ivar);constchar*type=ivar_getTypeEncoding(ivar);NSLog(@"成员变量名：%s成员变量类型：%s",name,type);}//注意释放内存！free(ivars);案例2：利用runtime 获取所有属性来重写归档解档方法
//设置不需要归解档的属性-(NSArray*)ignoredNames{return@[@"_aaa",@"_bbb",@"_ccc"];}//解档方法-(instancetype)initWithCoder:(NSCoder*)aDecoder{if(self=[superinitWithCoder:aDecoder]){//获取所有成员变量unsignedintoutCount=0;Ivar*ivars=class_copyIvarList([selfclass],&outCount);for(inti=0;i<outCount;i++){Ivarivar=ivars[i];//将每个成员变量名转换为NSString对象类型NSString*key=[NSStringstringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];//忽略不需要解档的属性if([[selfignoredNames]containsObject:key]){continue;}//根据变量名解档取值，无论是什么类型idvalue=[aDecoderdecodeObjectForKey:key];//取出的值再设置给属性[selfsetValue:valueforKey:key];//这两步就相当于以前的self.age=[aDecoderdecodeObjectForKey:@"_age"];}free(ivars);}returnself;}//归档调用方法-(void)encodeWithCoder:(NSCoder*)aCoder{//获取所有成员变量unsignedintoutCount=0;Ivar*ivars=class_copyIvarList([selfclass],&outCount);for(inti=0;i<outCount;i++){Ivarivar=ivars[i];//将每个成员变量名转换为NSString对象类型NSString*key=[NSStringstringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];//忽略不需要归档的属性if([[selfignoredNames]containsObject:key]){continue;}//通过成员变量名，取出成员变量的值idvalue=[selfvalueForKeyPath:key];//再将值归档[aCoderencodeObject:valueforKey:key];//这两步就相当于[aCoderencodeObject:@(self.age)forKey:@"_age"];}free(ivars);}
依据上面的原理我们就可以给NSObject做一个分类，让我们不需要每次都写这么一长串代码，只要实现一小段代码就可以让一个对象具有归解档的能力。
注意，下面的代码我换了一个方法名（不然会覆盖系统原来的方法！），加了一个忽略属性方法是否被实现的判断，并加上了对父类属性的归解档循环。NSObject+Extension.h
#import<Foundation/Foundation.h>@interfaceNSObject(Extension)-(NSArray*)ignoredNames;-(void)encode:(NSCoder*)aCoder;-(void)decode:(NSCoder*)aDecoder;@end
NSObject+Extension.m
#import"NSObject+Extension.h"#import<objc/runtime.h>@implementationNSObject(Extension)-(void)decode:(NSCoder*)aDecoder{//一层层父类往上查找，对父类的属性执行归解档方法Classc=self.class;while(c&&c!=[NSObjectclass]){unsignedintoutCount=0;Ivar*ivars=class_copyIvarList(c,&outCount);for(inti=0;i<outCount;i++){Ivarivar=ivars[i];NSString*key=[NSStringstringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];//如果有实现该方法再去调用if([selfrespondsToSelector:@selector(ignoredNames)]){if([[selfignoredNames]containsObject:key])continue;}idvalue=[aDecoderdecodeObjectForKey:key];[selfsetValue:valueforKey:key];}free(ivars);c=[csuperclass];}}-(void)encode:(NSCoder*)aCoder{//一层层父类往上查找，对父类的属性执行归解档方法Classc=self.class;while(c&&c!=[NSObjectclass]){unsignedintoutCount=0;Ivar*ivars=class_copyIvarList([selfclass],&outCount);for(inti=0;i<outCount;i++){Ivarivar=ivars[i];NSString*key=[NSStringstringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];//如果有实现该方法再去调用if([selfrespondsToSelector:@selector(ignoredNames)]){if([[selfignoredNames]containsObject:key])continue;}idvalue=[selfvalueForKeyPath:key];[aCoderencodeObject:valueforKey:key];}free(ivars);c=[csuperclass];}}@end
上面分类使用方法：在需要归解档的对象中实现下面方法即可：
//设置需要忽略的属性-(NSArray*)ignoredNames{return@[@"bone"];}//在系统方法内来调用我们的方法-(instancetype)initWithCoder:(NSCoder*)aDecoder{if(self=[superinit]){[selfdecode:aDecoder];}returnself;}-(void)encodeWithCoder:(NSCoder*)aCoder{[selfencode:aCoder];}
这样看来，我们每次又要写同样的代码，我们可以将归解档两个方法封装为宏，在需要的地方一句宏搞定，如果有不需要归解档的属性就实现ignoredNames 方法，具体可以看我的demo，这个也是MJExtension中那个一句宏就可以解决归解档的实现原理。
案例3：利用runtime 获取所有属性来进行字典转模型以往我们都是利用KVC进行字典转模型，但是它还是有一定的局限性，例如：模型属性和键值对对应不上会crash（虽然可以重写setValue:forUndefinedKey:方法防止报错），模型属性是一个对象或者数组时不好处理等问题，所以无论是效率还是功能上，利用runtime进行字典转模型都是比较好的选择。
字典转模型我们需要考虑三种特殊情况：
1.当字典的key和模型的属性匹配不上
2.模型中嵌套模型（模型属性是另外一个模型对象）
3.数组中装着模型（模型的属性是一个数组，数组中是一个个模型对象）
根据上面的三种特殊情况，我们一个个处理，先是字典的key和模型的属性不对应的情况。
不对应有两种，一种是字典的键值大于模型属性数量，这时候我们不需要任何处理，因为runtime是先遍历模型所有属性，再去字典中根据属性名找对应值进行赋值，多余的键值对也当然不会去看了；另外一种是模型属性数量大于字典的键值对，这时候由于属性没有对应值会被赋值为nil，就会导致crash，我们只需加一个判断即可，JSON数据和sample如下：
JSON数据
-(void)setDict:(NSDictionary*)dict{Classc=self.class;while(c&&c!=[NSObjectclass]){unsignedintoutCount=0;Ivar*ivars=class_copyIvarList(c,&outCount);for(inti=0;i<outCount;i++){Ivarivar=ivars[i];NSString*key=[NSStringstringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];//成员变量名转为属性名（去掉下划线_）key=[keysubstringFromIndex:1];//取出字典的值idvalue=dict[key];//如果模型属性数量大于字典键值对数理，模型属性会被赋值为nil而报错if(value==nil)continue;//将字典中的值设置到模型上[selfsetValue:valueforKeyPath:key];}free(ivars);c=[csuperclass];}}
第二种情况是模型的属性是另外一个模型对象
JSON数据
这时候我们就需要利用runtime的ivar_getTypeEncoding 方法获取模型对象类型，对该模型对象类型再进行字典转模型，也就是进行递归，需要注意的是我们要排除系统的对象类型，例如NSString，下面的方法中我添加了一个类方法方便递归。
打印可以看到各属性类型
#import"NSObject+JSONExtension.h"#import<objc/runtime.h>@implementationNSObject(JSONExtension)-(void)setDict:(NSDictionary*)dict{Classc=self.class;while(c&&c!=[NSObjectclass]){unsignedintoutCount=0;Ivar*ivars=class_copyIvarList(c,&outCount);for(inti=0;i<outCount;i++){Ivarivar=ivars[i];NSString*key=[NSStringstringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];//成员变量名转为属性名（去掉下划线_）key=[keysubstringFromIndex:1];//取出字典的值idvalue=dict[key];//如果模型属性数量大于字典键值对数理，模型属性会被赋值为nil而报错if(value==nil)continue;//获得成员变量的类型NSString*type=[NSStringstringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];//如果属性是对象类型NSRangerange=[typerangeOfString:@"@"];if(range.location!=NSNotFound){//那么截取对象的名字（比如@"Dog"，截取为Dog）type=[typesubstringWithRange:NSMakeRange(2,type.length-3)];//排除系统的对象类型if(![typehasPrefix:@"NS"]){//将对象名转换为对象的类型，将新的对象字典转模型（递归）Classclass=NSClassFromString(type);value=[classobjectWithDict:value];}}//将字典中的值设置到模型上[selfsetValue:valueforKeyPath:key];}free(ivars);c=[csuperclass];}}+(instancetype)objectWithDict:(NSDictionary*)dict{NSObject*obj=[[selfalloc]init];[objsetDict:dict];returnobj;}
第三种情况是模型的属性是一个数组，数组中是一个个模型对象，例如下面的数据我就可以通过books[0].name获取到C语言程序设计
JSON数据
我们既然能获取到属性类型，那就可以拦截到模型的那个数组属性，进而对数组中每个模型遍历并字典转模型，但是我们不知道数组中的模型都是什么类型，我们可以声明一个方法，该方法目的不是让其调用，而是让其实现并返回模型的类型。
这块语言可能解释不太清楚，可以参考我的demo，直接运行即可。
NSObject+JSONExtension.h
//返回数组中都是什么类型的模型对象-(NSString*)arrayObjectClass;
NSObject+JSONExtension.m
#import"NSObject+JSONExtension.h"#import<objc/runtime.h>@implementationNSObject(JSONExtension)-(void)setDict:(NSDictionary*)dict{Classc=self.class;while(c&&c!=[NSObjectclass]){unsignedintoutCount=0;Ivar*ivars=class_copyIvarList(c,&outCount);for(inti=0;i<outCount;i++){Ivarivar=ivars[i];NSString*key=[NSStringstringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];//成员变量名转为属性名（去掉下划线_）key=[keysubstringFromIndex:1];//取出字典的值idvalue=dict[key];//如果模型属性数量大于字典键值对数理，模型属性会被赋值为nil而报错if(value==nil)continue;//获得成员变量的类型NSString*type=[NSStringstringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];//如果属性是对象类型NSRangerange=[typerangeOfString:@"@"];if(range.location!=NSNotFound){//那么截取对象的名字（比如@"Dog"，截取为Dog）type=[typesubstringWithRange:NSMakeRange(2,type.length-3)];//排除系统的对象类型if(![typehasPrefix:@"NS"]){//将对象名转换为对象的类型，将新的对象字典转模型（递归）Classclass=NSClassFromString(type);value=[classobjectWithDict:value];}elseif([typeisEqualToString:@"NSArray"]){//如果是数组类型，将数组中的每个模型进行字典转模型，先创建一个临时数组存放模型NSArray*array=(NSArray*)value;NSMutableArray*mArray=[NSMutableArrayarray];//获取到每个模型的类型idclass;if([selfrespondsToSelector:@selector(arrayObjectClass)]){NSString*classStr=[selfarrayObjectClass];class=NSClassFromString(classStr);}//将数组中的所有模型进行字典转模型for(inti=0;i<array.count;i++){[mArrayaddObject:[classobjectWithDict:value[i]]];}value=mArray;}}//将字典中的值设置到模型上[selfsetValue:valueforKeyPath:key];}free(ivars);c=[csuperclass];}}+(instancetype)objectWithDict:(NSDictionary*)dict{NSObject*obj=[[selfalloc]init];[objsetDict:dict];returnobj;}@end
文／滕先洪（简书作者）
原文链接：http://www.jianshu.com/p/ab966e8a82e2
著作权归作者所有，转载请联系作者获得授权，并标注“简书作者”。
声明：本站所有文章资源内容，如无特殊说明或标注，均为采集网络资源。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。
