iOS开发中runtime常用的几种方法示例总结

Tesia ·

更新时间:2024-11-14

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前言

Objective-C runtime是一个实现Objective-C语言的C库。它是一门编译型语言、也是一门动态型的语言（这里强调下OC是静态类型语言），之前没接触runtime的时候也不觉着它有多重要，接触之后才发现其实runtime挺强大的。就拿我们在iOS开发中所使用的OC编程语言来讲，OC之所以能够做到即是编译型语言，又能做到动态语言，就是得益于runtime的机制。

最近公司项目中用了一些 runtime 相关的知识, 初看时有些蒙, 虽然用的并不多, 但还是想着系统的把 runtime 相关的常用方法整理一下, 自己以后用着方便, 也希望对看到的朋友有所帮助.

一、runtime 简介

runtime 简称运行时，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。它是一套比较底层的纯 C 语言 API, 属于一个 C 语言库，包含了很多底层的 C 语言 API。我们平时编写的 OC 代码，在程序运行过程时，其实最终都是转成了 runtime 的 C 语言代码。如下所示:


// OC代码:
[Person coding];
//运行时 runtime 会将它转化成 C 语言的代码:
objc_msgSend(Person, @selector(coding));

二、相关函数


// 遍历某个类所有的成员变量
class_copyIvarList
// 遍历某个类所有的方法
class_copyMethodList
// 获取指定名称的成员变量
class_getInstanceVariable
// 获取成员变量名
ivar_getName
// 获取成员变量类型编码
ivar_getTypeEncoding
// 获取某个对象成员变量的值
object_getIvar
// 设置某个对象成员变量的值
object_setIvar
// 给对象发送消息
objc_msgSend

三、相关应用

更改属性值动态添加属性动态添加方法交换方法的实现拦截并替换方法在方法上增加额外功能归档解档字典转模型

以上八种用法用代码都实现了, 文末会贴出代码地址.

runtime

四、代码实现

要使用runtime，要先引入头文件#import <objc/runtime.h>

4.1 更改属性值

用 runtime 修改一个对象的属性值


 unsigned int count = 0;
 // 动态获取类中的所有属性(包括私有)
 Ivar *ivar = class_copyIvarList(_person.class, &count);
 // 遍历属性找到对应字段
 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"]) {
   // 修改对应的字段值
   object_setIvar(_person, tempIvar, @"更改属性值成功");
   break;
  }
 }

4.2 动态添加属性

用 runtime 为一个类添加属性, iOS 分类里一般会这样用, 我们建立一个分类, NSObject+NNAddAttribute.h, 并添加以下代码:


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

这样只要引用 NSObject+NNAddAttribute.h, 用 NSObject 创建的对象就会有一个 name 属性, 我们可以直接这样写:


 NSObject *person = [NSObject new];
 person.name = @"以梦为马";

4.3 动态添加方法

person 类中没有 coding 方法，我们用 runtime 给 person 类添加了一个名字叫 coding 的方法，最终再调用coding方法做出相应. 下面代码的几个参数需要注意一下:


- (void)buttonClick:(UIButton *)sender {
 /*
  动态添加 coding 方法
  (IMP)codingOC 意思是 codingOC 的地址指针;
  "v@:" 意思是，v 代表无返回值 void，如果是 i 则代表 int；@代表 id sel; : 代表 SEL _cmd;
  “v@:@@” 意思是，两个参数的没有返回值。
  */
 class_addMethod([_person class], @selector(coding), (IMP)codingOC, "v@:");
 // 调用 coding 方法响应事件
 if ([_person respondsToSelector:@selector(coding)]) {
  [_person performSelector:@selector(coding)];
  self.testLabelText = @"添加方法成功";
 } else {
  self.testLabelText = @"添加方法失败";
 }
}
// 编写 codingOC 的实现
void codingOC(id self,SEL _cmd) {
 NSLog(@"添加方法成功");
}

4.4 交换方法的实现

某个类有两个方法, 比如 person 类有两个方法, coding 方法与 eating 方法, 我们用 runtime 交换一下这两个方法, 就会出现这样的情况, 当我们调用 coding 的时候, 执行的是 eating, 当我们调用 eating 的时候, 执行的是 coding, 如下面的动态效果图.


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

交换方法的实现

4.5 拦截并替换方法

这个功能和上面的其实有些类似, 拦截并替换方法可以拦截并替换同一个类的, 也可以在两个类之间进行, 我这里用了两个不同的类, 下面是简单的代码实现.


 _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 在方法上增加额外功能

这个使用场景还是挺多的, 比如我们需要记录 APP 中某一个按钮的点击次数, 这个时候我们便可以利用 runtime 来实现这个功能. 我这里写了个 UIButton 的子类, 然后在 + (void)load 中用 runtime 给它增加了一个功能, 核心代码及实现效果图如下:


+ (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:));
  // 判断自定义的方法是否实现, 避免崩溃
  BOOL addSuccess = class_addMethod(self.class, @selector(sendAction:to:forEvent:), method_getImplementation(cusMethod), method_getTypeEncoding(cusMethod));
  if (addSuccess) {
   // 没有实现, 将源方法的实现替换到交换方法的实现
   class_replaceMethod(self.class, @selector(customSendAction:to:forEvent:), method_getImplementation(oriMethod), method_getTypeEncoding(oriMethod));
  } else {
   // 已经实现, 直接交换方法
   method_exchangeImplementations(oriMethod, cusMethod);
  }
 });
}

在方法上增加额外功能

4.7 归档解档

当我们使用 NSCoding 进行归档及解档时, 如果不用 runtime, 那么不管模型里面有多少属性, 我们都需要对其实现一遍 encodeObject 和 decodeObjectForKey 方法, 如果模型里面有 10000 个属性, 那么我们就需要写 10000 句encodeObject 和 decodeObjectForKey 方法, 这个时候用 runtime, 便可以充分体验其好处(以下只是核心代码, 具体代码请见 demo).


- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
 unsigned int count = 0;
 // 获取类中所有属性
 Ivar *ivars = class_copyIvarList(self.class, &count);
 // 遍历属性
 for (int i = 0; i < count; i ++) {
  // 取出 i 位置对应的属性
  Ivar ivar = ivars[i];
  // 查看属性
  const char *name = ivar_getName(ivar);
  NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];
  // 利用 KVC 进行取值，根据属性名称获取对应的值
  id value = [self valueForKey:key];
  [aCoder encodeObject:value forKey:key];
 }
 free(ivars);
}
- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
 if (self = [super init]) {
  unsigned int count = 0;
  // 获取类中所有属性
  Ivar *ivars = class_copyIvarList(self.class, &count);
  // 遍历属性
  for (int i = 0; i < count; i ++) {
   // 取出 i 位置对应的属性
   Ivar ivar = ivars[i];
   // 查看属性
   const char *name = ivar_getName(ivar);
   NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];
   // 进行解档取值
   id value = [aDecoder decodeObjectForKey:key];
   // 利用 KVC 对属性赋值
   [self setValue:value forKey:key];
  }
 }
 return self;
}

4.8 字典转模型

字典转模型我们通常用的都是第三方, MJExtension, YYModel 等, 但也有必要了解一下其实现方式: 遍历模型中的所有属性，根据模型的属性名，去字典中查找对应的 key，取出对应的值，给模型的属性赋值。


/** 字典转模型 **/
+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict {
 id objc = [[self alloc] init];
 unsigned int count = 0;
 // 获取成员属性数组
 Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
 // 遍历所有的成员属性名
 for (int i = 0; i < count; i ++) {
  // 获取成员属性
  Ivar ivar = ivarList[i];
  // 获取成员属性名
  NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
  NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
  // 从字典中取出对应 value 给模型属性赋值
  id value = dict[key];
  // 获取成员属性类型
  NSString *ivarType = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
  // 判断 value 是不是字典
  if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
   ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"@" withString:@""];
   ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"\"" withString:@""];
   Class modalClass = NSClassFromString(ivarType);
   // 字典转模型
   if (modalClass) {
    // 字典转模型
    value = [modalClass modelWithDict:value];
   }
  }
  if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
   // 判断对应类有没有实现字典数组转模型数组的协议
   if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {
    // 转换成id类型，就能调用任何对象的方法
    id idSelf = self;
    // 获取数组中字典对应的模型
    NSString *type = [idSelf arrayContainModelClass][key];
    // 生成模型
    Class classModel = NSClassFromString(type);
    NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array];
    // 遍历字典数组，生成模型数组
    for (NSDictionary *dict in value) {
     // 字典转模型
     id model = [classModel modelWithDict:dict];
     [arrM addObject:model];
    }
    // 把模型数组赋值给value
    value = arrM;
   }
  }
  // KVC 字典转模型
  if (value) {
   [objc setValue:value forKey:key];
  }
 }
 return objc;
}

上面的所有代码都可以在这里下载: runtime 练习: NNRuntimeTest

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对软件开发网的支持。

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