【iOS 开发】Runtime总结

一、Runtime是什么?

Runtime 运行时,就是系统在运行的时候的一些机制,其中最主要的是消息机制。
Runtime 基本是用C和汇编编写的。

OC与C语言在函数调用上的区别:

C语言:

  1. 函数的调用在编译的时候就决定调用哪个函数,编译完成之后直接顺序执行,无任何二义性。
  2. C语言在编译阶段调用未实现的函数就会报错。

OC:

  1. 函数的调用称为消息发送。属于动态调用过程。
  2. 在编译的时候并不能决定真正调用哪个函数。在编译阶段,可以调用任何函数,只要函数声明过。

二、与Runtime系统交互:

1. 通过OC源代码

编译器会自动将OC代码转换成运行时代码,在运行时确定数据结构和函数。

2. NSObject类定义的方法

-class
-isKindOfClass -isMemberOfClass
-respondsToSelector
-confirmsToProtocol
-methodForSelector 返回指定方法实现的地址

3. 直接调用 Runtime 库函数(Runtime 常用接口方法)

object_getClass
@selector()
class_getClassMethod
class_getInstanceMethod
class_addMethod()
class_replaceMethod
method_exchangeImplementations
class_copyPropertyList
class_copyMethodList
class_copyProtocolList

三、Runtime相关术语

SEL
id
Class
Method
Ivar 成员变量
IMP 是一个函数指针,指向了方法的实现。
Cache

四、消息发送和消息转发

消息发送 objc_msgSend

  1. 通过isa指针找到所属类。
  2. 查找类的cache列表, 如果没有则下一步。
  3. 查找类的”方法列表”。
  4. 如果能找到与选择子名称相符的方法, 就跳至其实现代码。
  5. 找不到, 就沿着继承体系继续向上查找。
  6. 如果能找到与选择子名称相符的方法, 就跳至其实现代码。
  7. 找不到, 执行”消息转发”。

消息转发

  1. 动态方法解析

    1
    + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)selector
  2. 其他接收者

    1
    - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)selector
  3. 消息签名

    1
    - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
  4. 完整的消息转发

    1
    2
    - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation
    // invocation : 封装了与那条尚未处理的消息相关的所有细节的对象

五、Runtime应用

  1. 动态添加一个类(KVO的实现原理)
  2. 获取一个类的所有属性
    (1)打印一个类的成员变量列表,属性列表,方法列表
    (2)动态改变变量的值。
    (3)在 NSObject 的分类中增加方法,判断是否有该属性,用于避免使用KVC赋值时崩溃。
    (4)自动归档和解档
    (5)字典转模型
  3. 动态交换方法
    (1)交换方法
    (2)替换系统方法
    (3)实现多继承的效果
  4. 动态添加方法 performSelector
    1
    2
    resolveInstanceMethod
    class_addMethod(self, @selector(eat), eat, "[email protected]:");
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