Runtime - API及应用

API-01-类

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（要在类注册之前添加成员变量）
void objc_registerClassPair(Class cls)

销毁一个类
void objc_disposeClassPair(Class cls)

获取isa指向的Class
Class object_getClass(id obj)

设置isa指向的Class
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)

示例：

// 创建类
Class newClass = objc_allocateClassPair([NSObject class], "Dog", 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);

// 在不需要这个类时释放
objc_disposeClassPair(newClass);

Person *person = [[Person alloc] init];
[person run];
//设置isa指向的Class
object_setClass(person, [Car class]);
[person run];

//判断一个OC对象是否为Class
NSLog(@"%d %d %d",
      object_isClass(person),
      object_isClass([Person class]),
      object_isClass(object_getClass([Person class]))
      );

API-02-成员变量

获取一个实例变量信息
Ivar class_getInstanceVariable(Class cls, const char *name)

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)

设置和获取成员变量的值
void object_setIvar(id obj, Ivar ivar, id value)
id object_getIvar(id obj, Ivar ivar)

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）
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)
const char *ivar_getTypeEncoding(Ivar v)

示例：

//获取成员变量信息
var ageIvar = class_getInstanceVariable([Person class], "_age");
NSLog(@"%s %s", ivar_getName(ageIvar), ivar_getTypeEncoding(ageIvar));

// 设置和获取成员变量的值
Ivar nameIvar = class_getInstanceVariable([Person class], "_name");

Person *person = [[Person alloc] init];
object_setIvar(person, nameIvar, @"123");
object_setIvar(person, ageIvar, (__bridge id)(void *)10);
NSLog(@"%@ %d", person.name, person.age);

// 成员变量的数量
unsigned int count;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([Person 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);

API-03-属性

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)

示例：

unsigned int count;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([UITextField 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);

//下面的使用方法已经废弃，仅供参考
self.textField.placeholder = @"请输入用户名";
[self.textField setValue:[UIColor redColor] forKeyPath:@"_placeholderLabel.textColor"];

API-04-方法

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
IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL name)
IMP method_setImplementation(Method m, IMP imp)
void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2)

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)

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)
id imp_getBlock(IMP anImp)
BOOL imp_removeBlock(IMP anImp)

示例：

Person *person = [[Person alloc] init];
//    class_replaceMethod([MJPerson class], @selector(run), (IMP)myrun, "v");
//block的形式
class_replaceMethod([Person class], @selector(run), imp_implementationWithBlock(^{
    NSLog(@"123");
}), "v");
[person run];

示例：方法交换

Person *person = [[Person alloc] init];

Method runMethod = class_getInstanceMethod([MJPerson class], @selector(run));
Method testMethod = class_getInstanceMethod([MJPerson class], @selector(test));
method_exchangeImplementations(runMethod, testMethod);

[person run];

高频面试题

讲一下 OC 的消息机制
OC中的方法调用其实都是转成了objc_msgSend函数的调用，给receiver（方法调用者）发送了一条消息（selector方法名）
objc_msgSend底层有3大阶段
消息发送（当前类、父类中查找）、动态方法解析、消息转发

什么是Runtime？平时项目中有用过么？
OC是一门动态性比较强的编程语言，允许很多操作推迟到程序运行时再进行
OC的动态性就是由Runtime来支撑和实现的，Runtime是一套C语言的API，封装了很多动态性相关的函数
平时编写的OC代码，底层都是转换成了Runtime API进行调用
具体应用
利用关联对象（AssociatedObject）给分类添加属性
遍历类的所有成员变量（修改textfield的占位文字颜色、字典转模型、自动归档解档）
交换方法实现（交换系统的方法）
利用消息转发机制解决方法找不到的异常问题
……

参考

• 李明杰老师课件
• objc源码