iOS runtime--交换方法
概述
OC对象在接收到消息后，在运行时才确定执行哪个方法，而这个“确定”的过程是根据选择子名称在类的方法列表中找到方法的映射，然后“消息派发系统”就可以找到应该调用的方法，这些方法均以函数指针的形式来表示，这种指针叫做IMP,其原型如下：
id (*IMP)(id, SEL, ...)
方法（选择子）列表与IMP的映射关系图如下：
因为OC语言的动态特性，所以可以在运行时改变方法与IMP的映射关系，这样就可以改变方法的实现了，如下图：
在runtime库中提供了几个用于改变这种映射关系的方法。
主要方法介绍
交换方法
/**
* @param m1 与第二种方法交换的方法
* @param m2 与第一种方法交换的方法
* @note This is an atomic version of the following:
* \code
* IMP imp1 = method_getImplementation(m1);
* IMP imp2 = method_getImplementation(m2);
* method_setImplementation(m1, imp2);
* method_setImplementation(m2, imp1);
* \endcode
*/
OBJC_EXPORT void
method_exchangeImplementations(Method _Nonnull m1, Method _Nonnull m2)
很明显需要传两个Method类型的参数，其实就是两个要交换方法的IMP。获方法的IMP就需要另外一个方法了
获取IMP的方法
/**
* 根据给的类返回指定的实例方法
*
* @param cls 要检索的类
* @param name 要检索的方法的选择器
*
* @return 在指定类和方法名字找到了方法实现则返回该方法，如果在该类及父类中没有找到方法的实现，则返回NULL
*
* @note 如果指定的类没有对应的方法实现，就会到父类中去搜寻该方法的实现
OBJC_EXPORT Method _Nullable
class_getInstanceMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name)
当然如果是类方法就用下面这个，就不多说了
class_getClassMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name)
下面看看实际使用的一个实例
使用实例
这个要实现的实例是：在改变一个UIImageView的图片时，交换setImage：方法，添加改变UIImageView的圆角和背景颜色的代码。实现的效果是图片改变时，背景色和圆角也会跟着改变。
1.准备工作
创建一个项目，在ViewController中添加三个控件：UIButton、UIImageView、UIPickerView。实现的基础效果是，点击按钮，pickerView弹出/隐藏，选择pickerView时，改变ImageView的图片。直接看ViewController.m的代码
#import "ViewController.h"
#import <objc/runtime.h>
#define kWidth [UIScreen mainScreen].bounds.size.width
#define kHeight [UIScreen mainScreen].bounds.size.height
@interface ViewController ()<UIPickerViewDelegate,UIPickerViewDataSource>
@property(nonatomic,strong)UIPickerView *pickerV;
@property(nonatomic,strong)NSMutableArray *dataArr;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
_pickerV = [[UIPickerView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, kHeight, kWidth,240)];
_pickerV.showsSelectionIndicator = YES;
_pickerV.backgroundColor = [UIColor yellowColor];
_pickerV.delegate = self;
_pickerV.dataSource = self;
_dataArr = [NSMutableArray arrayWithArray:@[@"嘴巴",@"口红",@"美容"]];
[self.view addSubview:_pickerV];
}
#pragma mark - event
- (IBAction)changeText:(UIButton *)sender {
if (self.pickerV.frame.origin.y == kHeight) {
[UIView animateWithDuration:0.4 animations:^{
CGRect frame = self.pickerV.frame;
frame.origin.y = kHeight - 240;
self.pickerV.frame = frame;
}];
}else{
[UIView animateWithDuration:0.4 animations:^{
CGRect frame = self.pickerV.frame;
frame.origin.y = kHeight;
self.pickerV.frame = frame;
}];
}
}
#pragma mark - delegate
-(NSInteger)numberOfComponentsInPickerView:(UIPickerView *)pickerView{
return 1;
}
-(NSInteger)pickerView:(UIPickerView *)pickerView numberOfRowsInComponent:(NSInteger)component{
return self.dataArr.count;
}
-(NSString *)pickerView:(UIPickerView *)pickerView titleForRow:(NSInteger)row forComponent:(NSInteger)component{
return self.dataArr[row];
}
-(void)pickerView:(UIPickerView *)pickerView didSelectRow:(NSInteger)row inComponent:(NSInteger)component{
NSString *name = @[@"zuiba",@"kouhong",@"meirong"][row];
[self.imageView setImage:[UIImage imageNamed:name]];
}
#pragma mark - 懒加载
-(NSMutableArray *)dataArr{
if (!_dataArr) {
_dataArr = [[NSMutableArray alloc] init];
}
return _dataArr;
}
从上面的代码可以知道，每次进行选择操作，都会执行pickerView代理方法：
-(void)pickerView:(UIPickerView *)pickerView didSelectRow:(NSInteger)row inComponent:(NSInteger)component{
NSString *name = @[@"zuiba",@"kouhong",@"meirong"][row];
[self.imageView setImage:[UIImage imageNamed:name]];
}
所以setImage:方法也会被调用，项目中有些控件是用xib拖的。
现在的效果如下：
2.实现要交换的方法
创建一个UIImageView的分类Info，实现要交换的方法
#import "UIImageView+Info.h"
@implementation UIImageView (Info)
-(void)zh_setImage:(UIImage *)image{
// 修改背景色
int value = arc4random() % 200;
self.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:value/255 green:(value+50)/255 blue:(value/2)/255 alpha:1];
// 修改圆角
int number = arc4random() % 5;
self.layer.cornerRadius = 3 * number;
self.layer.borderWidth = 1;
self.layer.masksToBounds = YES;
}
交换方法
在ViewController的viewDidLoad中添加交换方法的代码
// 交换两个方法
Method originMethod = class_getInstanceMethod([UIImageView class], @selector(setImage:));
Method swappedMethod = class_getInstanceMethod([UIImageView class], @selector(zh_setImage:));
method_exchangeImplementations(originMethod, swappedMethod);
完成交换，运行一下,效果如下
发现方法是交换了，背景色和圆角也跟着改变了，但是图片没有改变。
这也可以理解，因为方法交换了，之前的setImage：方法肯定就不会执行了，所以图片没有改变，那要改变图片怎么办呢？看下这张图：
我们调用setImage:方法现在改变的是背景和圆角，那么如果我们在zh_setImage：方法中调用zh_setImage：是不是会改变图片呢？实现代码如下：
#import "UIImageView+Info.h"
@implementation UIImageView (Info)
-(void)zh_setImage:(UIImage *)image{
// 改变图片
[self zh_setImage:image];
// 修改背景色
int value = arc4random() % 200 + 1;
self.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:value/255.0 green:(value+50)/255.0 blue:(value/2)/255.0 alpha:1];
// 修改圆角
int number = arc4random() % 5;
self.layer.cornerRadius = 3 * number;
self.layer.borderWidth = 1;
self.layer.masksToBounds = YES;
}
这部分代码看起来会陷入死循环，其实不会，因为两个方法已经交换。运行一下，结果如下：
这样就完成方法的交换。
拓展
有个时候会想，可不可以给两个类的方法进行交换，会有什么样的效果，按照OC运行时才找方法实现的特点，应该是可以的，只不过方法选择子映射到的地址为其他类IMP,下面试试。
思路是这样的：将UIImageView的setImage：方法与ViewController中的xy_setImage:方法交换，代码如下：
-(void)xy_setImage:(UIImage *)image{
[self xy_setImage:image];
NSLog(@"image value is: %@",image);
}
// 交换两个方法
Method originMethod = class_getInstanceMethod([UIImageView class], @selector(setImage:));
Method swappedMethod = class_getInstanceMethod([self class], @selector(xy_setImage:));
method_exchangeImplementations(originMethod, swappedMethod);
运行一下，结过crash了，
2019-02-25 15:28:39.460380+0800 MessageTrans[35024:10968937] -[UIImageView xy_setImage:]: unrecognized selector sent to instance 0x7fbb0a61c500
2019-02-25 15:28:39.470704+0800 MessageTrans[35024:10968937] ***
Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException',
reason: '-[UIImageView xy_setImage:]:
unrecognized selector sent to instance 0x7fbb0a61c500'
*** First throw call stack:
(
0 CoreFoundation 0x0000000109f271bb
...
崩溃其实是预料之中的，因为怎么看都觉得别扭，不过很奇怪，为什么是崩溃在“[UIImageView xy_setImage:]:
unrecognized selector sent to instance”呢，先看下面这个图
我们来捋一下，对pickerView进行选择操作，self.imageView会收到setImage：的消息，但该方法选择器映射为方法xy_setImage:的实现即“打印信息”，接下来就会走下面这部分代码
[self xy_setImage:image];
NSLog(@"image value is: %@",image);
这就使得self收到xy_setImage:的消息，但是该方法选择器映射为方法setImage:的实现即“改变图片”，实现“改变图片”的代码我们看不到（系统的），但是可以联想到接下来的流程，代码[self xy_setImage:image]，已将实例对象、参数、选择子等要素包裹成消息发给了UIImageView类中setImage:方法的实现，改方法内部必定有给实例对象赋值"image参数值”的操作，可是实例对象是一个UIViewController的实例对象，根本无法解析这个消息，此时这些错误是发生在UIImageView类中，所以xy_setImage:对于UIImageView类的一个实例（UIViewController实例对象）来说就是一个unrecognized selector，所以就会报错，而且一定是报“unrecognized selector sent to instance”的错。
那如果把代码改一下：
-(void)xy_setImage:(UIImage *)image{
// [self xy_setImage:image];
NSLog(@"image value is: %@",image);
}
运行一下，进行选择pickerView的选择操作，打印如下：
2019-02-25 15:10:32.496792+0800 MessageTrans[34729:10937961] image value is: <UIImage: 0x6000033a3b10>, {200, 200}
从结果可以看出，方法交换也是成功的。
总结
根据上面的讲解，“交换方法”在开发中实际意义不大，使用的场景是非常少的，因为对于两个要交换的方法，完全可以在开发时就写完整、写对，不需要在运行时再交换，而且如果要覆写一个系统方法完全可以通过继承的方式来实现，这样更符合我们的开发习惯。那什么时候会用到呢？我觉得有以下两种情况：
- 对于一个不知道具体实现的方法，如系统的API或者集成SDK的API，要往方法里面添加一些要素，比如打印一些值或者执行多一步操作等。
- 在项目开发中，如果项目写好了，但是临时改一个需求，比喻改变项目中所有图片控件的背景色，那在不方便大范围修改的时候我们就可以利用交换方法，在交换的方法中加上要修改的背景色，因为是全局改变的，所以改一处，则所有的都改变了。
写的匆忙，有误或者不妥之处，请多多指教！
