iOS runtime简介和作用

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(在编译阶段，C语言调用未实现的函数就会报错)。

• 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( 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)。

二、runtime作用

1.发送消息

// 创建person对象
Person *p = [[Person alloc] init];
// 1.调用对象方法
[p eat];
// 本质：让对象发送消息
objc_msgSend(p, @selector(eat));

// 2.调用类方法的方式
[Person eat]; 或者 [[Person class] eat];
// 本质：让类对象发送消息
objc_msgSend([Person class], @selector(eat));

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。

** 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。
1.创建分类，交换方法：

@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);
}

2.实现：

// 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;
}

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。

简单使用
1.调用：

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)];

2.实现：

@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。
1.效果:

// 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);

2.实现：

// 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);
}

5.字典转模型

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。
1.实现：

@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; i++) {
    // 根据角标，从数组取出对应的成员属性
    Ivar ivar = ivarList[i];

    // 获取成员属性名
    NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];

    // 处理成员属性名->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