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剖析runtime,看完包懂
2017-09-24 08:03 评论:0 阅读:1498 Yuan001
runtime机制详解

一、runtime简介

  • RunTime简称运行时。OC就是运行时机制,也就是在运行时候的一些机制,其中最主要的是消息机制。
  • 对于C语言,函数的调用在编译的时候会决定调用哪个函数
  • 对于OC的函数,属于动态调用过程,在编译的时候并不能决定真正调用哪个函数,只有在真正运行的时候才会根据函数的名称找到对应的函数来调用。
  • 事实证明:
    • 在编译阶段,OC可以调用任何函数,即使这个函数并未实现,只要声明过就不会报错。
    • 在编译阶段,C语言调用未实现的函数就会报错。

二、runtime作用

1.发送消息

  • 方法调用的本质,就是让对象发送消息。
  • objc_msgSend,只有对象才能发送消息,因此以objc开头.
  • 使用消息机制前提,必须导入#import
  • 消息机制简单使用 // 创建person对象 Person *p = [[Person alloc] init];

    // 调用对象方法 [p eat];

    // 本质:让对象发送消息 objc_msgSend(p, @selector(eat));

    // 调用类方法的方式:两种 // 第一种通过类名调用 [Person eat]; // 第二种通过类对象调用 [[Person class] eat];

    // 用类名调用类方法,底层会自动把类名转换成类对象调用 // 本质:让类对象发送消息 objc_msgSend([Person class], @selector(eat));

  • 消息机制原理:对象根据方法编号SEL去映射表查找对应的方法实现

2.交换方法

  • 开发使用场景:系统自带的方法功能不够,给系统自带的方法扩展一些功能,并且保持原有的功能。
  • 方式一:继承系统的类,重写方法.
  • 方式二:使用runtime,交换方法. @implementation ViewController

  • (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib. // 需求:给imageNamed方法提供功能,每次加载图片就判断下图片是否加载成功。 // 步骤一:先搞个分类,定义一个能加载图片并且能打印的方法+ (instancetype)imageWithName:(NSString )name; // 步骤二:交换imageNamed和imageWithName的实现,就能调用imageWithName,间接调用imageWithName的实现。 UIImage image = [UIImage imageNamed:@"123"];

}

@end

@implementation UIImage (Image) // 加载分类到内存的时候调用

  • (void)load { // 交换方法

    // 获取imageWithName方法地址 Method imageWithName = class_getClassMethod(self, @selector(imageWithName:));

    // 获取imageWithName方法地址 Method imageName = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));

    // 交换方法地址,相当于交换实现方式 method_exchangeImplementations(imageWithName, imageName);

}

// 不能在分类中重写系统方法imageNamed,因为会把系统的功能给覆盖掉,而且分类中不能调用super.

// 既能加载图片又能打印

  • (instancetype)imageWithName:(NSString *)name {

    // 这里调用imageWithName,相当于调用imageName UIImage *image = [self imageWithName:name];

    if (image == nil) { NSLog(@"加载空的图片"); }

    return image; }

@end

  • 交换原理:
    • 交换之前:  6CDEB291-0694-4DD6-8A73-1C9FDBA26477.png
    • 交换之后:  D5A5205A-766A-41B4-A555-54A1A1C4F35A.png

3.动态添加方法

  • 开发使用场景:如果一个类方法非常多,加载类到内存的时候也比较耗费资源,需要给每个方法生成映射表,可以使用动态给某个类,添加方法解决。
  • 经典面试题:有没有使用performSelector,其实主要想问你有没有动态添加过方法。
  • 简单使用 @implementation ViewController

  • (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    Person *p = [[Person alloc] init];

    // 默认person,没有实现eat方法,可以通过performSelector调用,但是会报错。 // 动态添加方法就不会报错 [p performSelector:@selector(eat)];

}

@end

@implementation Person // void(*)() // 默认方法都有两个隐式参数, void eat(id self,SEL sel) { NSLog(@"%@ %@",self,NSStringFromSelector(sel)); }

// 当一个对象调用未实现的方法,会调用这个方法处理,并且会把对应的方法列表传过来. // 刚好可以用来判断,未实现的方法是不是我们想要动态添加的方法

  • (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {

    if (sel == @selector(eat)) { // 动态添加eat方法

    // 第一个参数:给哪个类添加方法
    // 第二个参数:添加方法的方法编号
    // 第三个参数:添加方法的函数实现(函数地址)
    // 第四个参数:函数的类型,(返回值+参数类型) v:void @:对象->self :表示SEL->_cmd
    class_addMethod(self, @selector(eat), eat, "v@:");

    }

    return [super resolveInstanceMethod:sel]; } @end

4.给分类添加属性

  • 原理:给一个类声明属性,其实本质就是给这个类添加关联,并不是直接把这个值的内存空间添加到类存空间。

@implementation ViewController

  • (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    // 给系统NSObject类动态添加属性name

    NSObject *objc = [[NSObject alloc] init]; objc.name = @"小码哥"; NSLog(@"%@",objc.name);

}

@end

// 定义关联的key static const char *key = "name";

@implementation NSObject (Property)

  • (NSString *)name { // 根据关联的key,获取关联的值。 return objc_getAssociatedObject(self, key); }

  • (void)setName:(NSString *)name { // 第一个参数:给哪个对象添加关联 // 第二个参数:关联的key,通过这个key获取 // 第三个参数:关联的value // 第四个参数:关联的策略 objc_setAssociatedObject(self, key, name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC); }

@end 5.字典转模型

  • 设计模型:字典转模型的第一步
    • 模型属性,通常需要跟字典中的key一一对应
    • 问题:一个一个的生成模型属性,很慢?
    • 需求:能不能自动根据一个字典,生成对应的属性。
    • 解决:提供一个分类,专门根据字典生成对应的属性字符串。 @implementation NSObject (Log)

// 自动打印属性字符串

  • (void)resolveDict:(NSDictionary *)dict{

    // 拼接属性字符串代码 NSMutableString *strM = [NSMutableString string];

    // 1.遍历字典,把字典中的所有key取出来,生成对应的属性代码 [dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id _Nonnull key, id _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {

    // 类型经常变,抽出来
     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";
    }
    
    // 属性字符串
    NSString *str;
    if ([type containsString:@"NS"]) {
        str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) %@ *%@;",type,key];
    }else{
        str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, assign) %@ %@;",type,key];
    }
    
    // 每生成属性字符串,就自动换行。
    [strM appendFormat:@"\n%@\n",str];

    }];

    // 把拼接好的字符串打印出来,就好了。 NSLog(@"%@",strM);

}

@end

  • 字典转模型的方式一:KVC @implementation Status

  • (instancetype)statusWithDict:(NSDictionary )dict { Status status = [[self alloc] init];

    [status setValuesForKeysWithDictionary:dict];

    return status;

}

@end

  • KVC字典转模型弊端:必须保证,模型中的属性和字典中的key一一对应。
    • 如果不一致,就会调用[ setValue:forUndefinedKey:] 报key找不到的错。
    • 分析:模型中的属性和字典的key不一一对应,系统就会调用setValue:forUndefinedKey:报错。
    • 解决:重写对象的setValue:forUndefinedKey:,把系统的方法覆盖, 就能继续使用KVC,字典转模型了。
  • (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key {

}

  • 字典转模型的方式二:Runtime
    • 思路:利用运行时,遍历模型中所有属性,根据模型的属性名,去字典中查找key,取出对应的值,给模型的属性赋值。
    • 步骤:提供一个NSObject分类,专门字典转模型,以后所有模型都可以通过这个分类转。

@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];

    // 获取字典数组 NSArray *dictArr = statusDict[@"statuses"];

    // 自动生成模型的属性字符串 // [NSObject resolveDict:dictArr[0][@"user"]];

    _statuses = [NSMutableArray array];

    // 遍历字典数组 for (NSDictionary *dict in dictArr) {

    Status *status = [Status modelWithDict:dict];
    
    [_statuses addObject:status];

    }

    // 测试数据 NSLog(@"%@ %@",_statuses,[_statuses[0] user]);

}

@end

@implementation NSObject (Model)

  • (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict { // 思路:遍历模型中所有属性-》使用运行时

    // 0.创建对应的对象 id objc = [[self alloc] init];

    // 1.利用runtime给对象中的成员属性赋值

    // class_copyIvarList:获取类中的所有成员属性 // Ivar:成员属性的意思 // 第一个参数:表示获取哪个类中的成员属性 // 第二个参数:表示这个类有多少成员属性,传入一个Int变量地址,会自动给这个变量赋值 // 返回值Ivar :指的是一个ivar数组,会把所有成员属性放在一个数组中,通过返回的数组就能全部获取到。 / 类似下面这种写法

    Ivar ivar; Ivar ivar1; Ivar ivar2; // 定义一个ivar的数组a Ivar a[] = {ivar,ivar1,ivar2};

    // 用一个Ivar 指针指向数组第一个元素 Ivar ivarList = a;

    // 根据指针访问数组第一个元素 ivarList[0];

    */ unsigned int count;

    // 获取类中的所有成员属性 Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);

    for (int i = 0; i < count xss=removed xss=removed>字典中的key // 从第一个角标开始截取 NSString *key = [name substringFromIndex:1];

    // 根据成员属性名去字典中查找对应的value
    id value = dict[key];
    
    // 二级转换:如果字典中还有字典,也需要把对应的字典转换成模型
    // 判断下value是否是字典
    if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
        // 字典转模型
        // 获取模型的类对象,调用modelWithDict
        // 模型的类名已知,就是成员属性的类型
    
        // 获取成员属性类型
       NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
      // 生成的是这种@"@\"User\"" 类型 -》 @"User"  在OC字符串中 \" -> ",\是转义的意思,不占用字符
        // 裁剪类型字符串
        NSRange range = [type rangeOfString:@"\""];
    
       type = [type substringFromIndex:range.location + range.length];
    
        range = [type rangeOfString:@"\""];
    
        // 裁剪到哪个角标,不包括当前角标
      type = [type substringToIndex:range.location];
    
        // 根据字符串类名生成类对象
        Class modelClass = NSClassFromString(type);
    
        if (modelClass) { // 有对应的模型才需要转
    
            // 把字典转模型
            value  =  [modelClass modelWithDict:value];
        }
    
    }
    
    // 三级转换:NSArray中也是字典,把数组中的字典转换成模型.
    // 判断值是否是数组
    if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
        // 判断对应类有没有实现字典数组转模型数组的协议
        if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {
    
            // 转换成id类型,就能调用任何对象的方法
            id idSelf = self;
    
            // 获取数组中字典对应的模型
            NSString *type =  [idSelf arrayContainModelClass][key];
    
            // 生成模型
           Class classModel = NSClassFromString(type);
            NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array];
            // 遍历字典数组,生成模型数组
            for (NSDictionary *dict in value) {
                // 字典转模型
              id model =  [classModel modelWithDict:dict];
                [arrM addObject:model];
            }
    
            // 把模型数组赋值给value
            value = arrM;
    
        }
    }
    
    if (value) { // 有值,才需要给模型的属性赋值
        // 利用KVC给模型中的属性赋值
        [objc setValue:value forKey:key];
    }

    }

    return objc; }

@end

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