Runtime概念
OC是基于C的，它为C添加了面向对象的特性，它将很多静态语言在编译和链接时期做的事情放到了runtime运行时来处理，可以说runtime是我们OC的幕后工作者
1.runtime简称运行时，是一套底层的c语言API，而OC就是运行时机制，也就是运行的一些机制，其中最主要的是消息机制。
objc在向一个对象发送消息时，runtime库会根据对象的isa指针找到该对象实际所属的类，然后在该类中的方法列表以及其父类方法列表中寻找方法运行，然后在发送消息的时候，objc_msfSend方法不会返回值，所谓的返回内容都是具体调用时执行的，那么如果想一个nil对象发送消息，首先在寻找对象的isa指针时就是0地址，返回了所以不会出现任何错误。
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
而OC的函数调用成为消息发送，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。
2.实际上，在编译阶段，OC可以调用任何函数，及时这个函数并未实现，只有声明过就不会报错，只有当运行的时候才会报错，这是因为OC是运行时动态调用的，而C语言调用未实现的函数就会报错。
runtime 消息机制
我们写OC代码，它在运行的时候也是会转换成runtime方式运行。任何方法调用的本质：就是发送一个消息(用runtime发送消息，OC底层实现通过runtime实现)。
消息机制原理：
比如我们创建一个对象[[NSObject alloc]init],最终被转换为几万行代码，其实可以看到调用方法的本质就是发送消息，[[NSObject alloc]init]语句发了两个消息，第一次发了alloc消息，第二次发了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
利用runtime可以做一些oc不容易的实现功能；
1、获得某个类的所有成员变量、成员方法。
//获取实例变量
unsignedintcount =0;
Ivar*ivars =class_copyIvarList([RuntimeToolsclass], &count);
for(inti =0; i
Ivarivar = ivars[i];
//获取实例变量的名称
constchar*ivarName =ivar_getName(ivar);
//获取成员变量的类型
constchar*ivarKey =ivar_getTypeEncoding(ivar);
NSLog(@"名称：%s,类型：%s",ivarName,ivarKey);
}
//获取类的方法
unsignedintmethodCount =0;
//获取RuntimeTools所有的类方法
Method*allMethods =class_copyMethodList([RuntimeToolsclass], &methodCount);
for(inti =0; i < methodCount; i++) {
Methodmethod = allMethods[i];
SELmethodSel =method_getName(method);
constchar*name =sel_getName(methodSel);
NSLog(@"%s",name);
}
2.为某个类的category添加一个新属性
在category中不能添加成员变量，OC类是由class类型来表示的，它实际上是一个指向objc_class结构体的指针定义如下：
struct objc_class {
Class isaOBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE; //父类
cons tchar*name OBJC2_UNAVAILABLE; //类名
long version OBJC2_UNAVAILABLE; 、//类的版本信息
long info OBJC2_UNAVAILABLE;//类信息
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE;//类大小
struct objc_ivar_list *ivarsOBJC2_UNAVAILABLE; //该类的成员变量链表
struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE; //该类的方法定义链表
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE; //方法缓存
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE; //协议链表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
在runtime中，objc_class结构体大小是固定的，不可能往这个结构体中添加数据，只能修改。所以ivars指向的是一个固定区域，只能修改成员变量值，不能增加成员变量。method_list是一个二维数组，所以可以修改methodLists的值来增加成员方法。虽然没办法扩展methodLists指向的内存区域，却可以改变这个内存区域的值（存储的指针）。因此可以动态添加方法，不能添加成员变量
@interfaceRuntimeTools (Category)
@property(nonatomic,copy)NSString*lastName;
@end
生成set和get方法
- (void)setLastName:(NSString*)lastName
{
objc_setAssociatedObject(self,"lastName", lastName,OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (NSString*)lastName{
return objc_getAssociatedObject(self,"lastName");
}
使用runtime中objc_getAssociatedObject()和objc_setAssociatedObject()方法，本质上只是为对象添加了对lastName的属性关联，达到新属性的作用
3.为某个类添加一个新方法
class_addMethod([RuntimeToolsclass],@selector(newMethod), (IMP)myAddfunction,0);
[pperformSelector:@selector(newMethod)];
4.动态交换2个方法的功能
Methodm1 =class_getInstanceMethod([selfclass],@selector(go));
Methodm2 =class_getClassMethod([selfclass],@selector(run));
method_exchangeImplementations(m1, m2);
交换方法使用场景：项目中的某个功能，在项目中需要多次被引用，当项目的需求发生改变是，要使用另一个功能代替这个功能，且要求不改变旧的项目，那么，我们可以在分类中，再写一个新的方法，然后交换2个方法的实现。
5.改变某个对象的私有变量的值
unsignedintcount =0;
Ivar *allList = class_copyIvarList([personclass], &count);
Ivar ivv = allList[0];//从第一个例子getAllVariable中输出的控制台信息，我们可以看到name为第一个实例属性。
object_setIvar(per, ivv,@"Mike");//name属性Tom被强制改为Mike。
NSLog(@"改变之后的person：%@",per)
6.利用runtime获取所有属性来重写归档解档方法
// 解档方法
- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
if (self) {
unsigned int count;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &count);
for (int i = 0; i <count; i++) {
Ivar ivar = ivars[i];
const char *name = ivar_getName(ivar);
//变量名转换成NSSting类型
NSString *nameStr = [NSString stringWithFormat:@"%s",name];
//解档
id value = [aDecoder decodeObjectForKey:nameStr];
[self setValue:value forKey:nameStr];
}
free(ivars);
}
return self;
}
// 归档调用方法
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
// 获取所有成员变量
unsigned int outCount = 0;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
for (int i = 0; i <outCount; i++) {
Ivar ivar = ivars[i];
const char *name = ivar_getName(ivar);
//变量名换成字符串
NSString *key = [NSString stringWithFormat:@"%s",name];
id value = [self valueForKey:key];
[aCoder setValue:value forKey:key];
}
}
如何应用运行时
1、可以将某些OC代码转换成运行时的代码，探究底层，比如block的实现原理
2、拦截系统自带的方法调用。比如imageWithName:，alloc;viewDidLoad
3、实现分类也可以增加属性
4、实现NSCoding自动归档和自动解档
5、实现字典和模型的自动转换。
动态交换2个方法
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