知識星球作者：n以夢為馬
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公司專案中用了一些 runtime 相關的知識, 初看時有些蒙, 雖然用的並不多, 但還是想著系統的把 runtime 相關的常用方法整理一下, 自己以後用著方便, 也希望對看到的朋友有所幫助.
一、runtime 簡介
runtime 簡稱執行時，是系統在執行的時候的一些機制，其中最主要的是訊息機制。它是一套比較底層的純 C 語言 API, 屬於一個 C 語言庫，包含了很多底層的 C 語言 API。我們平時編寫的 OC 程式碼，在程式執行過程時，其實最終都是轉成了 runtime 的 C 語言程式碼。如下所示:
// OC程式碼:
[Person coding];
//執行時 runtime 會將它轉化成 C 語言的程式碼:
objc_msgSend(Person, @selector(coding));
二、相關函式
// 遍歷某個類所有的成員變數
class_copyIvarList
// 遍歷某個類所有的方法
class_copyMethodList
// 獲取指定名稱的成員變數
class_getInstanceVariable
// 獲取成員變數名
ivar_getName
// 獲取成員變數型別編碼
ivar_getTypeEncoding
// 獲取某個物件成員變數的值
object_getIvar
// 設定某個物件成員變數的值
object_setIvar
// 給物件傳送訊息
objc_msgSend
三、相關應用
-
更改屬性值
-
動態新增屬性
-
動態新增方法
-
交換方法的實現
-
攔截並替換方法
-
在方法上增加額外功能
-
歸檔解檔
-
字典轉模型
以上八種用法用程式碼都實現了, 文末會貼出程式碼地址.
runtime
四、程式碼實現
要使用runtime，要先引入頭檔案#import
4.1 更改屬性值
用 runtime 修改一個物件的屬性值
unsigned int count = 0;
// 動態獲取類中的所有屬性(包括私有)
Ivar *ivar = class_copyIvarList(_person.class, &count;);
// 遍歷屬性找到對應欄位
for (int i = 0; i Ivar tempIvar = ivar[i];
const char *varChar = ivar_getName(tempIvar);
NSString *varString = [NSString stringWithUTF8String:varChar];
if ([varString isEqualToString:@"_name"]) {
// 修改對應的欄位值
object_setIvar(_person, tempIvar, @"更改屬性值成功");
break;
}
}
4.2 動態新增屬性
用 runtime 為一個類新增屬性, iOS 分類裡一般會這樣用, 我們建立一個分類, NSObject+NNAddAttribute.h, 並新增以下程式碼:
- (void)setName:(NSString *)name {
objc_setAssociatedObject(self, @"name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
- (NSString *)name {
return objc_getAssociatedObject(self, @"name");
}
這樣只要取用 NSObject+NNAddAttribute.h, 用 NSObject 建立的物件就會有一個 name 屬性, 我們可以直接這樣寫:
NSObject *person = [NSObject new];
person.name = @"以夢為馬";
4.3 動態新增方法
person 類中沒有 coding 方法，我們用 runtime 給 person 類添加了一個名字叫 coding 的方法，最終再呼叫coding方法做出相應. 下麵程式碼的幾個引數需要註意一下:
- (void)buttonClick:(UIButton *)sender {
/*
動態新增 coding 方法
(IMP)codingOC 意思是 codingOC 的地址指標;
"v@:" 意思是，v 代表無傳回值 void，如果是 i 則代表 int；@代表 id sel; : 代表 SEL _cmd;
“v@:@@” 意思是，兩個引數的沒有傳回值。
*/
class_addMethod([_person class], @selector(coding), (IMP)codingOC, "v@:");
// 呼叫 coding 方法響應事件
if ([_person respondsToSelector:@selector(coding)]) {
[_person performSelector:@selector(coding)];
self.testLabelText = @"新增方法成功";
} else {
self.testLabelText = @"新增方法失敗";
}
}
// 編寫 codingOC 的實現
void codingOC(id self,SEL _cmd) {
NSLog(@"新增方法成功");
}
4.4 交換方法的實現
某個類有兩個方法, 比如 person 類有兩個方法, coding 方法與 eating 方法, 我們用 runtime 交換一下這兩個方法, 就會出現這樣的情況, 當我們呼叫 coding 的時候, 執行的是 eating, 當我們呼叫 eating 的時候, 執行的是 coding, 如下麵的動態效果圖.
Method oriMethod = class_getInstanceMethod(_person.class, @selector(coding));
Method curMethod = class_getInstanceMethod(_person.class, @selector(eating));
method_exchangeImplementations(oriMethod, curMethod);
交換方法的實現
4.5 攔截並替換方法
這個功能和上面的其實有些類似, 攔截並替換方法可以攔截並替換同一個類的, 也可以在兩個類之間進行, 我這裡用了兩個不同的類, 下麵是簡單的程式碼實現.
_person = [NNPerson new];
_library = [NNLibrary new];
self.testLabelText = [_library libraryMethod];
Method oriMethod = class_getInstanceMethod(_person.class, @selector(changeMethod));
Method curMethod = class_getInstanceMethod(_library.class, @selector(libraryMethod));
method_exchangeImplementations(oriMethod, curMethod);
4.6 在方法上增加額外功能
這個使用場景還是挺多的, 比如我們需要記錄 APP 中某一個按鈕的點選次數, 這個時候我們便可以利用 runtime 來實現這個功能. 我這裡寫了個 UIButton 的子類, 然後在 + (void)load 中用 runtime 給它增加了一個功能, 核心程式碼及實現效果圖如下:
+ (void)load {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken;, ^{
Method oriMethod = class_getInstanceMethod(self.class, @selector(sendAction:to:forEvent:));
Method cusMethod = class_getInstanceMethod(self.class, @selector(customSendAction:to:forEvent:));
// 判斷自定義的方法是否實現, 避免崩潰
BOOL addSuccess = class_addMethod(self.class, @selector(sendAction:to:forEvent:), method_getImplementation(cusMethod), method_getTypeEncoding(cusMethod));
if (addSuccess) {
// 沒有實現, 將源方法的實現替換到交換方法的實現
class_replaceMethod(self.class, @selector(customSendAction:to:forEvent:), method_getImplementation(oriMethod), method_getTypeEncoding(oriMethod));
} else {
// 已經實現, 直接交換方法
method_exchangeImplementations(oriMethod, cusMethod);
}
});
}
在方法上增加額外功能
4.7 歸檔解檔
當我們使用 NSCoding 進行歸檔及解檔時, 如果不用 runtime, 那麼不管模型裡面有多少屬性, 我們都需要對其實現一遍 encodeObject 和 decodeObjectForKey 方法, 如果模型裡面有 10000 個屬性, 那麼我們就需要寫 10000 句encodeObject 和 decodeObjectForKey 方法, 這個時候用 runtime, 便可以充分體驗其好處(以下只是核心程式碼, 具體程式碼請見 demo).
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
unsigned int count = 0;
// 獲取類中所有屬性
Ivar *ivars = class_copyIvarList(self.class, &count;);
// 遍歷屬性
for (int i = 0; i // 取出 i 位置對應的屬性
Ivar ivar = ivars[i];
// 檢視屬性
const char *name = ivar_getName(ivar);
NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];
// 利用 KVC 進行取值，根據屬性名稱獲取對應的值
id value = [self valueForKey:key];
[aCoder encodeObject:value forKey:key];
}
free(ivars);
}
- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
if (self = [super init]) {
unsigned int count = 0;
// 獲取類中所有屬性
Ivar *ivars = class_copyIvarList(self.class, &count;);
// 遍歷屬性
for (int i = 0; i // 取出 i 位置對應的屬性
Ivar ivar = ivars[i];
// 檢視屬性
const char *name = ivar_getName(ivar);
NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];
// 進行解檔取值
id value = [aDecoder decodeObjectForKey:key];
// 利用 KVC 對屬性賦值
[self setValue:value forKey:key];
}
}
return self;
}
4.8 字典轉模型
字典轉模型我們通常用的都是第三方, MJExtension, YYModel 等, 但也有必要瞭解一下其實現方式: 遍歷模型中的所有屬性，根據模型的屬性名，去字典中查詢對應的 key，取出對應的值，給模型的屬性賦值。
/** 字典轉模型 **/
+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict {
id objc = [[self alloc] init];
unsigned int count = 0;
// 獲取成員屬性陣列
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count;);
// 遍歷所有的成員屬性名
for (int i = 0; i // 獲取成員屬性
Ivar ivar = ivarList[i];
// 獲取成員屬性名
NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
// 從字典中取出對應 value 給模型屬性賦值
id value = dict[key];
// 獲取成員屬性型別
NSString *ivarType = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
// 判斷 value 是不是字典
if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"@" withString:@""];
ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@""" withString:@""];
Class modalClass = NSClassFromString(ivarType);
// 字典轉模型
if (modalClass) {
// 字典轉模型
value = [modalClass modelWithDict:value];
}
}
if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
// 判斷對應類有沒有實現字典陣列轉模型陣列的協議
if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {
// 轉換成id型別，就能呼叫任何物件的方法
id idSelf = self;
// 獲取陣列中字典對應的模型
NSString *type = [idSelf arrayContainModelClass][key];
// 生成模型
Class classModel = NSClassFromString(type);
NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array];
// 遍歷字典陣列，生成模型陣列
for (NSDictionary *dict in value) {
// 字典轉模型
id model = [classModel modelWithDict:dict];
[arrM addObject:model];
}
// 把模型陣列賦值給value
value = arrM;
}
}
// KVC 字典轉模型
if (value) {
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
上面的所有程式碼都可以在這裡下載: runtime 練習: NNRuntimeTest
https://github.com/liuzhongning/NNLearn/tree/master/002.%20NNRuntimeTest
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