Runtime

我的理解Runtime就是:
1）、一套用C/C++和汇编实现的一套API
OC就是运行时机制，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；
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。
2）、OC 是一个全动态语言，OC 的一切都是基于 Runtime 实现的
平时编写的OC代码, 在程序运行过程中, 其实最终都是转成了runtime的C语言代码, runtime算是OC的幕后工作者
举例：
[[Person alloc] init]
runtime :
objc_msgSend(objc_msgSend("Person" , "alloc"), "init")

一、数据结构：
objc_object，objc_class，isa，class_data_bits_t，cache_t，method_t
objc_object（id）
      isa_t:关于isa操作相关，弱引用相关，关联对象相关，内存管理相关
objc_class (class) :继承自objc_object
isa指向:
      关于对象，其指向类对象。
      关于类对象，其指向元类对象。
      实例--(isa)-->class--(isa)-->MetaClass
cache_t：用于快速查找方法执行函数，是可增量扩展的哈希表结构，是局部性原理的最佳运用
method_t：
  函数四要素：名称，返回值，参数，函数体
  struct method_t {
      SEL name;           //名称
      const char *types;//返回值和参数
      IMP imp;              //函数体
   ｝

二、对象，类对象，元类对象
类对象存储实例方法列表等信息。
元类对象存储类方法列表等信息。

三、消息传递的流程：（如何通过selector找到对应的IMP地址）
缓存查找-->当前类查找-->父类逐级查找
1.调用方法之前，先去查找缓存，看看缓存中是否有对应选择器的方法实现，如果有，就去调用函数，完成消息传递（缓存查找：给定值SEL,目标是查找对应bucket_t中的IMP，哈希查找）
2.如果缓存中没有，会根据当前实例的isa指针查找当前类对象的方法列表，看看是否有同样名称的方法 ，如果找到，就去调用函数，完成消息传递（当前类中查找：对于已排序好的方法列表，采用二分查找，对于没有排序好的列表，采用一般遍历）
3.如果当前类对象的方法列表没有，就会逐级父类方法列表中查找，如果找到，就去调用函数，完成消息传递（父类逐级查找：先判断父类是否为nil，为nil则结束，否则就继续进行缓存查找-->当前类查找-->父类逐级查找的流程）
4.如果一直查到根类依然没有查找到，则进入到消息转发流程中，完成消息传递

举例：
下面以实例对象调用方法[blackDog walk]为例描述方法调用的流程
1）、编译器会把`[blackDog walk]`转化为`objc_msgSend(blackDog，SEL)`，SEL为@selector(walk)。
2）、Runtime会在blackDog对象所对应的Dog类的方法缓存列表里查找方法的SEL
3）、如果没有找到，则在Dog类的方法分发表查找方法的SEL。（类由对象isa指针指向，方法分发表即methodList）
4）、如果没有找到，则在其父类（设Dog类的父类为Animal类）的方法分发表里查找方法的SEL（父类由类的superClass指向）
5）、如果没有找到，则沿继承体系继续下去，最终到达NSObject类。
6）、如果在234的其中一步中找到，则定位了方法实现的入口，执行具体实现
7）、如果最后还是没有找到，会面临两种情况：``(1) 如果是使用`［blackDog walk］`的方式调用方法````(2) 使用`［blackDog performSelector:@selector(walk)］`的方式调用方法

四、消息转发:
1）、动态方法解析
接收到未知消息时（假设blackDog的walk方法尚未实现），runtime会调用+resolveInstanceMethod:（实例方法）或者+resolveClassMethod:（类方法）
2）、备用接收者
如果以上方法没有做处理，runtime会调用- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法。
如果该方法返回了一个非nil（也不能是self）的对象，而且该对象实现了这个方法，那么这个对象就成了消息的接收者，消息就被分发到该对象。
适用情况：通常在对象内部使用，让内部的另外一个对象处理消息，在外面看起来就像是该对象处理了消息。
比如：blackDog让女朋友whiteDog来接收这个消息
3）、完整消息转发
在- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation方法中选择转发消息的对象，其中anInvocation对象封装了未知消息的所有细节，并保留调用结果发送到原始调用者。
比如：blackDog将消息完整转发給主人dogOwner来处理

五、应用

1、发送消息
方法调用的本质，就是让对象发送消息。
objc_msgSend,只有对象才能发送消息，因此以objc开头.
使用消息机制前提，必须导入#import <objc/message.h>
2、交换方法
3、类\对象的关联对象
4、动态添加方法
5、字典转模型KVC实现