iOS 底层 - runtime的应用
2020-04-04 本文已影响0人
水中的蓝天
本文源自本人的学习记录整理与理解，其中参考阅读了部分优秀的博客和书籍，尽量以通俗简单的语句转述。引用到的地方如有遗漏或未能一一列举原文出处还望见谅与指出，另文章内容如有不妥之处还望指教，万分感谢 ！
runtime在开发中的应用涉及到：类、成员变量、属性、方法相关的API
类相关API：
- 动态创建一个类（参数：父类，类名，额外的内存空间）
Class objc_allocateClassPair(Class superclass, const char *name, size_t extraBytes)
- 注册一个类（
要在类注册之前动态添加成员变量,因为成员变量信息在内存中是只读的，注册成功后不能更改；但方法是可以随时添加）
void objc_registerClassPair(Class cls)
- 销毁一个类
void objc_disposeClassPair(Class cls)
- 获取isa指向的Class(类对象、元类对象)
Class object_getClass(id obj)
- 设置isa指向的Class(类对象、元类对象)
Class object_setClass(id obj, Class cls)
- 判断一个OC对象是否为Class
BOOL object_isClass(id obj)
- 判断一个Class是否为元类
BOOL class_isMetaClass(Class cls)
- 获取父类
Class class_getSuperclass(Class cls)
成员变量相关API
- 获取一个实例变量信息
Ivar class_getInstanceVariable(Class cls, const char *name)
应用
获取成员变量信息
Ivar ageIvar = class_getInstanceVariable([XYHPerson class], "_age");
NSLog(@"%s %s", ivar_getName(ageIvar), ivar_getTypeEncoding(ageIvar));
输出： _age i
- 拷贝实例变量列表（最后需要调用free释放）
Ivar *class_copyIvarList(Class cls, unsigned int *outCount)
应用：
// 成员变量的数量
unsigned int count;
//Ivar数组
Ivar *ivars = class_copyIvarList([XYHPerson class], &count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 取出i位置的成员变量
Ivar ivar = ivars[i];
NSLog(@"%s %s", ivar_getName(ivar), ivar_getTypeEncoding(ivar));
}
free(ivars);释放
- 设置和获取成员变量的值
id obj ： 给那个对象设置成员变量值或取值
Ivar ivar ：成员变量
id value：需要赋的值
void object_setIvar(id obj, Ivar ivar, id value) 赋值
id object_getIvar(id obj, Ivar ivar) 取值
应用
//获取成员变量信息
Ivar ageIvar = class_getInstanceVariable([XYHPerson class], "_age");
Ivar nameIvar = class_getInstanceVariable([XYHPerson class], "_name");
XYHPerson *person = [[XYHPerson alloc] init];
//设置和获取成员变量的值
object_setIvar(person, nameIvar, @"123");
//int类型的赋值需要转换
object_setIvar(person, ageIvar, (__bridge id)(void *)10);
NSLog(@"%@ %d", person.name, person.age);
- 动态添加成员变量（已经注册的类是不能动态添加成员变量的）
Class cls ：给那个类添加成员变量
const char * name ：变量名
size_t size ：占多少字节的空间
uint8_t alignment ：内存对齐， 一般写1就行
const char * types ：encode编码
BOOL class_addIvar(Class cls, const char * name, size_t size, uint8_t alignment, const char * types)
- 获取成员变量的相关信息
const char *ivar_getName(Ivar v) 变量名
const char *ivar_getTypeEncoding(Ivar v) 变量的TypeEncoding
属性相关API
- 获取一个属性
objc_property_t class_getProperty(Class cls, const char *name)
- 拷贝属性列表（最后需要调用free释放）
objc_property_t *class_copyPropertyList(Class cls, unsigned int *outCount)
- 动态添加属性
BOOL class_addProperty(Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes,
unsigned int attributeCount)
- 动态替换属性
void class_replaceProperty(Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes,
unsigned int attributeCount)
- 获取属性的一些信息
const char *property_getName(objc_property_t property)
const char *property_getAttributes(objc_property_t property)
方法相关API
- 获得一个实例方法、类方法
Method class_getInstanceMethod(Class cls, SEL name)
Method class_getClassMethod(Class cls, SEL name)
- 方法实现相关操作
//获取某个类的某个方法实现
IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL name)
//设置某个类的某个方法实现
IMP method_setImplementation(Method m, IMP imp)
//交换两个方法的实现
void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2)
应用
(这只是示例，一般不要直接在+load方法中写，且要记得使用dispatch_once函数避免多次执行方法交换)
+ (void)load{
// 1. hook：钩子函数 (把自带的函数给钩出来，换成自己的实现)
Method method1 = class_getInstanceMethod(self, @selector(sendAction:to:forEvent:));
Method method2 = class_getInstanceMethod(self, @selector(xyh_sendAction:to:forEvent:));
//2. 交换方法实现，本质就是让SEL的IMP指针指向另一个方法的实现
method_exchangeImplementations(method1, method2);
}
//3. 实现自定义方法
- (void)xyh_sendAction:(SEL)action to:(id)target forEvent:(UIEvent *)event {
@try {
// 4. 调用系统原来的实现
[self xyh_sendAction:action to:target forEvent:event];
//接下来就可以在这里加入自己的实现；
}
@catch (NSException *exception) {
//异常处理代码
}
@finally {
//回收资源
}
}
解释：
@try
{
// 业务逻辑
}
@catch (异常类型名1 ex)
{
//异常处理代码
}
@catch (异常类型名2 ex)
{
//异常处理代码
}
// 可以捕捉 N 个 异常 ...
@finally
{
//回收资源
}
- 拷贝方法列表（最后需要调用free释放）
Method *class_copyMethodList(Class cls, unsigned int *outCount)
- 动态添加方法
BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)
- 动态替换方法
IMP class_replaceMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)
注意：`class_replaceMethod`内部会尝试执行`class_addMethod`和`method_exchangeImplementations`
应用
//把run方法的实现替换成block中的实现
class_replaceMethod([XYHPerson class], @selector(run), imp_implementationWithBlock(^{
NSLog(@"123123");
}), "v");
- 获取方法的相关信息（带有copy的需要调用free去释放）
SEL method_getName(Method m)
IMP method_getImplementation(Method m)
const char *method_getTypeEncoding(Method m)
unsigned int method_getNumberOfArguments(Method m)
char *method_copyReturnType(Method m)
char *method_copyArgumentType(Method m, unsigned int index)
- 选择器相关
const char *sel_getName(SEL sel)
SEL sel_registerName(const char *str)
- 用block作为方法实现
IMP imp_implementationWithBlock(id block) //把block包装成IMP方法实现
id imp_getBlock(IMP anImp)
BOOL imp_removeBlock(IMP anImp)
动态创建类、添加成员变量、方法应用
// 创建类
Class newClass = objc_allocateClassPair([NSObject class], "MJDog", 0);
//添加成员变量
class_addIvar(newClass, "_age", 4, 1, @encode(int));
class_addIvar(newClass, "_weight", 4, 1, @encode(int));
//添加方法
class_addMethod(newClass, @selector(run), (IMP)run, "v@:");
// 注册类
objc_registerClassPair(newClass);
//初始化
id dog = [[newClass alloc] init];
//KVC 赋值
[dog setValue:@10 forKey:@"_age"];
[dog setValue:@20 forKey:@"_weight"];
[dog run];
NSLog(@"%@ %@", [dog valueForKey:@"_age"], [dog valueForKey:@"_weight"]);
// 在不需要这个类时释放
objc_disposeClassPair(newClass);
单层字典转模型 简单逻辑
+ (instancetype)xyh_objectWithJson:(NSDictionary *)json
{
id obj = [[self alloc] init];
unsigned int count;
Ivar *ivars = class_copyIvarList(self, &count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 取出i位置的成员变量
Ivar ivar = ivars[i];
NSMutableString *name = [NSMutableString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
//去掉下划线
[name deleteCharactersInRange:NSMakeRange(0, 1)];
// 设值
id value = json[name];
if ([name isEqualToString:@"ID"]) {
value = json[@"id"];
}
[obj setValue:value forKey:name];
}
free(ivars);
return obj;
}
过滤空值，防止把空值添加到数组或字典中
数组过滤
@implementation NSMutableArray (Extension)
+ (void)load
{
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
// 类簇：NSString、NSArray、NSDictionary，这些类的真实类型是其他类型
//NSMutableArray的真实类型是__NSArrayM
Class cls = NSClassFromString(@"__NSArrayM");
Method method1 = class_getInstanceMethod(cls, @selector(insertObject:atIndex:));
Method method2 = class_getInstanceMethod(cls, @selector(xyh_insertObject:atIndex:));
method_exchangeImplementations(method1, method2);
});
}
- (void)xyh_insertObject:(id)anObject atIndex:(NSUInteger)index
{
if (anObject == nil) return;//空值就返回，不去添加
[self mj_insertObject:anObject atIndex:index];
}
@end
字典过滤
要考虑可变和不可变两种情况，注意类型
因为类簇真实类型不是固定的，这种情况类型最好写成最终的父类
#import "NSMutableDictionary+Extension.h"
#import <objc/runtime.h>
@implementation NSMutableDictionary (Extension)
+ (void)load
{
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
Class cls = NSClassFromString(@"__NSDictionaryM");
Method method1 = class_getInstanceMethod(cls, @selector(setObject:forKeyedSubscript:));
Method method2 = class_getInstanceMethod(cls, @selector(xyh_setObject:forKeyedSubscript:));
method_exchangeImplementations(method1, method2);
Class cls2 = NSClassFromString(@"__NSDictionaryI");
Method method3 = class_getInstanceMethod(cls2, @selector(objectForKeyedSubscript:));
Method method4 = class_getInstanceMethod(cls2, @selector(xyh_objectForKeyedSubscript:));
method_exchangeImplementations(method3, method4);
});
}
//设值
- (void)xyh_setObject:(id)obj forKeyedSubscript:(id<NSCopying>)key
{
if (!key) return;
[self xyh_setObject:obj forKeyedSubscript:key];
}
//取值
- (id)xyh_objectForKeyedSubscript:(id)key
{
if (!key) return nil;
return [self xyh_objectForKeyedSubscript:key];
}
@end
