事岀无常必有妖－iOS捉妖记之（Runtime）

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看完本篇之后你将获得：

• 了解什么是runtime

• 知道可以利用runtime做到哪些事情

• 掌握用runtime开发的常用方法

Runtime是开源的，任何时候你都可以从http://opensource.apple.com获取。事实上查看 Objective-C 源码是我理解它是如何工作的第一种方式，在某些问题上要比读苹果的文档要好。

引言

相信很多从事iOS开发的小伙伴们都听过这样一句形容runtime的话：

runtime就像是iOS开发中的妖怪，谁都听说过，但少有人见(用)到过！

这句话是某知名培训机构内某老师对学生们说的一句话，相信不少人尤其是初学的萌新们还没了解过runtime，听了这句话就被吓到了！直接在心里给runtime打个一打标签［危险，慎用，底层，难，用不到，不用掌握］。以至于很多人做了有一段时间的iOS开发却依然对其一知半解……

定义

Objective-C 的 Runtime 是一个运行时库（Runtime Library），它是一个主要使用 C 和汇编写的库，为 C 添加了面相对象的能力并创造了 Objective-C。这就是说它在类信息（Class information） 中被加载，完成所有的方法分发，方法转发，等等。Objective-C runtime 创建了所有需要的结构体。

其实就在下个人的理解：runtime就是丫Objective-C 的灵魂！Objective-C之所以叫Objective-C是因为他比C语言不同，是面向对象的。但是Objective-C为什么有面相对象的能力？就是因为有runtime这个鬼东西！

进阶

我们为什么要学习runtime？

• runtime可以遍历对象的属性

• runtime可以动态添加/修改属性，动态添加/修改/替换方法，动态添加/修改/替换协议

• runtime可以动态创建类/对象/协议等等

• runtime可以方法拦截调用

其实runtime所能做的还不止这些，你甚至可以利用它来把一个Class A的实例对象a在程序中当作Class B的实例对象来用。所以很多iOS开发者把runtime叫做obj-C的黑魔法！

常用方法

先来个最简单最基本的也是几乎所有runtime文必备的例子：

obj-C: [obj func];

runtime：objc_msgSend(obj, @selector(func);

很多初学者除了知道runtime把对象的方法调用转化成消息发送的代码之后就不知道其他的了，但是显然仅仅知道上述的转化并没有什么“吡－”用，我们来看runtime中比较常用(实用)的几种基本用法：

• 遍历对象的属性

首先定义一个简单的类Person

@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString *name;

@property (nonatomic, assign) NSInteger age;

@end

然后在需要遍历对象的属性时

id personClass = objc_getClass('Person');

unsigned int outCount;

objc_property_t *properties = class_copyPropertyList(personClass, &outCount);

for (int i = 0; i < outcount;="" ++i)="">

objc_property_t property = properties[i];

printf('%s:%s\n', property_getName(property), property_getAttributes(property));

}

free(properties);

这时就会打印出这个类对象的属性相关信息：

name:T@'NSString',C,N,V_name

age:Tq,N,V_age

• 消息转发

［消息转发］指的就是我上面提到的动态方法解析，重定向以及消息转发，我们先来看一张图：

动态方法解析:

从上图可以知道，当对一个实例对象obj发送一条消息func时[obj func]，当前obj如果没有对func实现对应的方法，那么就runtime会调用+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel方法允许开发者对当前受到的消息func做出响应，这就是动态方法解析。

继续拿上面的Person举例子，给Person类加一个体重weight属性

@property (nonatomic, assign) NSInteger weight;

然后在.m文件中加入一下代码

@implementation Person

@dynamic weight;  //避免自动生成getter/setter方法

//重写resolveInstanceMethod方法，动态方法解析

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

{

if (sel == @selector(setWeight:)) {

class_addMethod([self class], sel, (IMP)setPropertyDynamic, 'v@:');

return YES;

}

return [super resolveInstanceMethod:sel];

}

//用来响应setWeight的c语言方法

void setPropertyDynamic(id self, SEL _cmd) {

NSLog(@'Dynamic setWeight');

}

@end

然后可以在代码就调用Person的setWeight方法

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

lision.weight = 75;

这时候如果不重写+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel方法本应该异常的，但是你可以发现程序会打印出信息:

Dynamic setWeight

重定向:

那么还是看图说话，如果没有重写+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel方法，那就就会调用- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法，把这个消息让另一个对象来处理，这次叫做重定向。

跟着上面的例子走，先另一个类People用来等待重定向：

@interface People : NSObject

@end

给新写的People类加一个weight方法，但是注意：People没有weight属性！

- (NSInteger)weight

{

return 70;

}

接下来我们重写- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法：

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

{

if (aSelector == @selector(weight)) {

People *people = [[People alloc] init];

return people;

}

return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];

}

然后我们在刚才的执行代码中：

NSLog(@'weight = %ld', lision.weight);

然后运行，经历过上面的例子你肯定知道不会异常啦，而且你会发现虽然你给weight属性赋值明明是75，可是打印结果是：weight = 70。这就是Person类- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法中把这条信息抛给了people对象，调用了People类的weight方法！

消息转发：

那么如果上面的两个方法都没有重写，并且消息依然是当前对象没有实现的方法，runtime才会启用消息转发调用– (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation，需要注意的是很多文章没有提到这个方法花费代价较大，如果要实现把消息转发类似的功能建议最好使用重定向，而且再调用这个方法前runtime会先调用- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector方法。

我们跟着上面的例子，继续给Person类加入属性：

@property (nonatomic, copy) NSString *ID;

以及上面提到的两个方法：

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector

{

if (aSelector == @selector(setID:)) {

NSMethodSignature *sig = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:'v@:'];

//'v@:'代表的意思参见Objective-C Type Encodings，这里的意思是返回值为空

return sig;

}

return nil;

}

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation

{

People *people = [[People alloc] init];

if ([people respondsToSelector:anInvocation.selector]) {

[anInvocation invokeWithTarget:people];

}

}

别忘记了在People类中添加对应的方法：

- (void)setID:(NSString *)ID

{

NSLog(@'People setID: %@', ID);

}

最后，我门只需要在执行代码块中加入代码：

lision.ID = @'xxxx';

结果显而易见，相信各位都知道将会打印信息：

People setID: xxxx

写在最后

其实runtime就是我们无时无刻不在用的东西，只是人们习惯对看不到的东西怀有恐惧心理而已。我们平时的obj-C代码都是被runtime转译为c和汇编语言运行的。我个人认为大公司为什么喜欢在面试时问runtime相关的东西是因为大公司往往不仅仅要会干活的人，它还会要求这些会干活的人知道其中的原理！我们自己也应该要求自己或多或少的理解这些原理，知道我们为什么写出的obj-C代码经历了哪些过程run到我们的设备上，不要敲了很多年的代码还是一只只会干活的码农。

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