iOS開發中runtime常用的幾種方法

作者：n以夢為馬 2018-08-09 20:47:41

公司項目中用了一些 runtime 相關的知識, 初看時有些蒙, 雖然用的并不多, 但還是想著系統的把 runtime 相關的常用方法整理一下, 自己以后用著方便, 也希望對看到的朋友有所幫助。

一、runtime 簡介

runtime 簡稱運行時，是系統在運行的時候的一些機制，其中最主要的是消息機制。它是一套比較底層的純 C 語言 API, 屬于一個 C 語言庫，包含了很多底層的 C 語言 API。我們平時編寫的 OC 代碼，在程序運行過程時，其實最終都是轉成了 runtime 的 C 語言代碼。如下所示:

// OC代碼: 
[Person coding]; 
 
//運行時 runtime 會將它轉化成 C 語言的代碼: 
objc_msgSend(Person, @selector(coding));

二、相關函數

// 遍歷某個類所有的成員變量 
class_copyIvarList 
 
// 遍歷某個類所有的方法 
class_copyMethodList 
 
// 獲取指定名稱的成員變量 
class_getInstanceVariable 
 
// 獲取成員變量名 
ivar_getName 
 
// 獲取成員變量類型編碼 
ivar_getTypeEncoding 
 
// 獲取某個對象成員變量的值 
object_getIvar 
 
// 設置某個對象成員變量的值 
object_setIvar 
 
// 給對象發送消息 
objc_msgSend

三、相關應用

更改屬性值
動態添加屬性
動態添加方法
交換方法的實現
攔截并替換方法
在方法上增加額外功能
歸檔解檔
字典轉模型

以上八種用法用代碼都實現了, 文末會貼出代碼地址.

runtime

四、代碼實現

要使用runtime，要先引入頭文件#import

4.1 更改屬性值

用 runtime 修改一個對象的屬性值

unsigned int count = 0; 
  // 動態獲取類中的所有屬性(包括私有) 
  Ivar *ivar = class_copyIvarList(_person.class, &count); 
  // 遍歷屬性找到對應字段 
  for (int i = 0; i < count; i ++) { 
      Ivar tempIvar = ivar[i]; 
      const char *varChar = ivar_getName(tempIvar); 
      NSString *varString = [NSString stringWithUTF8String:varChar]; 
      if ([varString isEqualToString:@"_name"]) { 
          // 修改對應的字段值 
          object_setIvar(_person, tempIvar, @"更改屬性值成功"); 
          break; 
      } 
  }

4.2 動態添加屬性

用 runtime 為一個類添加屬性, iOS 分類里一般會這樣用, 我們建立一個分類, NSObject+NNAddAttribute.h, 并添加以下代碼:

- (void)setName:(NSString *)name { 
    objc_setAssociatedObject(self, @"name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC); 
} 
 
- (NSString *)name { 
    return objc_getAssociatedObject(self, @"name"); 
}

這樣只要引用 NSObject+NNAddAttribute.h, 用 NSObject 創建的對象就會有一個 name 屬性, 我們可以直接這樣寫:

NSObject *person = [NSObject new]; 
  person.name = @"以夢為馬";

4.3 動態添加方法

person 類中沒有 coding 方法，我們用 runtime 給 person 類添加了一個名字叫 coding 的方法，最終再調用coding方法做出相應. 下面代碼的幾個參數需要注意一下:

- (void)buttonClick:(UIButton *)sender { 
    /* 
     動態添加 coding 方法 
     (IMP)codingOC 意思是 codingOC 的地址指針; 
     "v@:" 意思是，v 代表無返回值 void，如果是 i 則代表 int；@代表 id sel; : 代表 SEL _cmd; 
     “v@:@@” 意思是，兩個參數的沒有返回值。 
     */ 
    class_addMethod([_person class], @selector(coding), (IMP)codingOC, "v@:"); 
    // 調用 coding 方法響應事件 
    if ([_person respondsToSelector:@selector(coding)]) { 
        [_person performSelector:@selector(coding)]; 
        self.testLabelText = @"添加方法成功"; 
    } else { 
        self.testLabelText = @"添加方法失敗"; 
    } 
} 
 
// 編寫 codingOC 的實現 
void codingOC(id self,SEL _cmd) { 
    NSLog(@"添加方法成功"); 
}

4.4 交換方法的實現

某個類有兩個方法, 比如 person 類有兩個方法, coding 方法與 eating 方法, 我們用 runtime 交換一下這兩個方法, 就會出現這樣的情況, 當我們調用 coding 的時候, 執行的是 eating, 當我們調用 eating 的時候, 執行的是 coding, 如下面的動態效果圖.

Method oriMethod = class_getInstanceMethod(_person.class, @selector(coding)); 
Method curMethod = class_getInstanceMethod(_person.class, @selector(eating)); 
method_exchangeImplementations(oriMethod, curMethod);

交換方法的實現

4.5 攔截并替換方法

這個功能和上面的其實有些類似, 攔截并替換方法可以攔截并替換同一個類的, 也可以在兩個類之間進行, 我這里用了兩個不同的類, 下面是簡單的代碼實現.

_person = [NNPerson new]; 
  _library = [NNLibrary new]; 
  self.testLabelText = [_library libraryMethod]; 
  Method oriMethod = class_getInstanceMethod(_person.class, @selector(changeMethod)); 
  Method curMethod = class_getInstanceMethod(_library.class, @selector(libraryMethod)); 
  method_exchangeImplementations(oriMethod, curMethod);

4.6 在方法上增加額外功能

這個使用場景還是挺多的, 比如我們需要記錄 APP 中某一個按鈕的點擊次數, 這個時候我們便可以利用 runtime 來實現這個功能. 我這里寫了個 UIButton 的子類, 然后在 + (void)load 中用 runtime 給它增加了一個功能, 核心代碼及實現效果圖如下:

+ (void)load { 
    static dispatch_once_t onceToken; 
    dispatch_once(&onceToken, ^{ 
        Method oriMethod = class_getInstanceMethod(self.class, @selector(sendAction:to:forEvent:)); 
        Method cusMethod = class_getInstanceMethod(self.class, @selector(customSendAction:to:forEvent:)); 
        // 判斷自定義的方法是否實現, 避免崩潰 
        BOOL addSuccess = class_addMethod(self.class, @selector(sendAction:to:forEvent:), method_getImplementation(cusMethod), method_getTypeEncoding(cusMethod)); 
        if (addSuccess) { 
            // 沒有實現, 將源方法的實現替換到交換方法的實現 
            class_replaceMethod(self.class, @selector(customSendAction:to:forEvent:), method_getImplementation(oriMethod), method_getTypeEncoding(oriMethod)); 
        } else { 
            // 已經實現, 直接交換方法 
            method_exchangeImplementations(oriMethod, cusMethod); 
        } 
    }); 
}

在方法上增加額外功能

4.7 歸檔解檔

當我們使用 NSCoding 進行歸檔及解檔時, 如果不用 runtime, 那么不管模型里面有多少屬性, 我們都需要對其實現一遍 encodeObject 和 decodeObjectForKey 方法, 如果模型里面有 10000 個屬性, 那么我們就需要寫 10000 句encodeObject 和 decodeObjectForKey 方法, 這個時候用 runtime, 便可以充分體驗其好處(以下只是核心代碼, 具體代碼請見 demo).

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder { 
    unsigned int count = 0; 
    // 獲取類中所有屬性 
    Ivar *ivars = class_copyIvarList(self.class, &count); 
    // 遍歷屬性 
    for (int i = 0; i < count; i ++) { 
        // 取出 i 位置對應的屬性 
        Ivar ivar = ivars[i]; 
        // 查看屬性 
        const char *name = ivar_getName(ivar); 
        NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name]; 
        // 利用 KVC 進行取值，根據屬性名稱獲取對應的值 
        id value = [self valueForKey:key]; 
        [aCoder encodeObject:value forKey:key]; 
    } 
    free(ivars); 
} 
 
- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder { 
    if (self = [super init]) { 
        unsigned int count = 0; 
        // 獲取類中所有屬性 
        Ivar *ivars = class_copyIvarList(self.class, &count); 
        // 遍歷屬性 
        for (int i = 0; i < count; i ++) { 
            // 取出 i 位置對應的屬性 
            Ivar ivar = ivars[i]; 
            // 查看屬性 
            const char *name = ivar_getName(ivar); 
            NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name]; 
            // 進行解檔取值 
            id value = [aDecoder decodeObjectForKey:key]; 
            // 利用 KVC 對屬性賦值 
            [self setValue:value forKey:key]; 
        } 
    } 
    return self; 
}

4.8 字典轉模型

字典轉模型我們通常用的都是第三方, MJExtension, YYModel 等, 但也有必要了解一下其實現方式: 遍歷模型中的所有屬性，根據模型的屬性名，去字典中查找對應的 key，取出對應的值，給模型的屬性賦值。

/** 字典轉模型 **/ 
+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict { 
    id objc = [[self alloc] init]; 
    unsigned int count = 0; 
    // 獲取成員屬性數組 
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count); 
    // 遍歷所有的成員屬性名 
    for (int i = 0; i < count; i ++) { 
        // 獲取成員屬性 
        Ivar ivar = ivarList[i]; 
        // 獲取成員屬性名 
        NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)]; 
        NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1]; 
        // 從字典中取出對應 value 給模型屬性賦值 
        id value = dict[key]; 
        // 獲取成員屬性類型 
        NSString *ivarType = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)]; 
        // 判斷 value 是不是字典 
        if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) { 
            ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"@" withString:@""]; 
            ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@""" withString:@""]; 
            Class modalClass = NSClassFromString(ivarType); 
            // 字典轉模型 
            if (modalClass) { 
                // 字典轉模型 
                value = [modalClass modelWithDict:value]; 
            } 
        } 
        if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) { 
            // 判斷對應類有沒有實現字典數組轉模型數組的協議 
            if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) { 
                // 轉換成id類型，就能調用任何對象的方法 
                id idSelf = self; 
                // 獲取數組中字典對應的模型 
                NSString *type = [idSelf arrayContainModelClass][key]; 
                // 生成模型 
                Class classModel = NSClassFromString(type); 
                NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array]; 
                // 遍歷字典數組，生成模型數組 
                for (NSDictionary *dict in value) { 
                    // 字典轉模型 
                    id model =  [classModel modelWithDict:dict]; 
                    [arrM addObject:model]; 
                } 
                // 把模型數組賦值給value 
                value = arrM; 
            } 
        } 
        // KVC 字典轉模型 
        if (value) { 
            [objc setValue:value forKey:key]; 
        } 
    } 
    return objc; 
}

上面的所有代碼都可以在這里下載: runtime 練習: NNRuntimeTest

https://github.com/liuzhongning/NNLearn/tree/master/002.%20NNRuntimeTest

責任編輯：未麗燕來源：簡書

runtime 代碼運行