ping怎么这么高？
哈哈，进入正题！
什么是Runtime？
这还要说？run（ 运行）、time（时），runtime（运行时），没毛病！好了，我们都知道Objective-C是基于C衍生出来的动态语言，加入了面向对象特征和消息机制，这都归功于Runtime，它将静态语言在编译和链接时期做的事放到了运行时来处理。在我们Objective-C中，runtime是一个运行时库，是一套纯C的API。
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面向对象，在OC中一切都被设计成对象，它们的基础数据结构在Runtime库中用C语言的结构体表示。
当一个类被初始化成一个实例，这个实例就是一个对象，在runtime中用objc_object结构体表示，可以到objc/objc.h查看定义
typedef struct objc_class *Class;
/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY; //结构体指针，指向类对象，这样，当我们向对象发送消息时，runtime库会根据这个isa指针找到对象所属的类，然后从类的方法列表及父类方法列表中查找消息对应的selector指向的函数实现，然后执行。
};
/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id; //该类型对象可以转换成任意对象
当然类也是对象，由Class类型表示，它实际上是一个指向 objc_class结构体的指针，可以到objc/runtime.h中查看定义
typedef struct objc_class *Class;
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY; //结构体的指针，每个对象都有一个isa指针，实例的isa指向类对象，类对象的isa指向元类。
#if !__OBJC2__
Class super_class //父类
const char *name //类名
long version //类的版本信息，默认为0
long info //类信息，提供一些标识
long instance_size //实例变量大小
struct objc_ivar_list *ivars //成员变量列表
struct objc_method_list **methodLists //方法列表
struct objc_cache *cache //方法缓存
struct objc_protocol_list *protocols //协议列表
#endif
}
上面引出一个元类（Meta Class）:类对象的类，它储存着一个类所有的类方法，每个类都有一个单独的meta-class，因为每个类的类方法基本不可能完全相同，那么细想，元类也是有isa指针的，它指向谁呢？为了不让这种结构无限延伸下去，isa指向基类的meta-class，而基类的meta-class的isa指针指向它自己。
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消息机制，在OC中任何的方法调用，其本质都是消息发送，
id objc_msgSend(id self, SEL op, ...)，属于动态调用的过程，比如[receiver doSomething]，在运行时就会转成objc_msgSend(receiver,@selector(doSomething))，receiver作为一个消息接收对象，@selector(doSomething)是一个消息体，函数内部执行顺序:
- 检查消息对象是否为nil，如果是，则什么都不做。
- 通过receiver 的
isa指针找到receiver对应的类，从类的方法缓存中通过SEL查找IMP，有，调用；没有，往下。（类的方法很多，如果每次都去方法列表中查找就会影响到效率，所以每一个类都会有一个方法缓存）。 - 从方法列表中查找，有，调用；没有，往下。
- 查找父类的方法缓存，有，直接调用；没有，往下。
- 查找父类的方法列表，有，直接调用；没有，往下，一直找到基类，以上就是一个正常的消息发送过程。
- 如果在基类也没有找到，则会调用NSObject的决议方法
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel或+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel，返回YES则重启一次消息的发送过程，返回NO则会进入消息转发。 - 调用
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector，如果实现了这个方法，并返回一个非nil的对象，则这个对象会作为消息的新接收者，且消息会被分发到这个对象，当然这个对象不能是self自身，否则就是出现无限循环；如果返回的是nil，往下继续。 - 调用
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector，生成一个方法签名，接着会创建一个NSInvocation（消息调用对象，包含target，selector，以及方法签名）,并传给- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation，进行转发调用。
消息异常处理
当消息异常的时候，会执行方法决议以及消息转发，在上面的消息发送过程中也具体介绍了，这里借用一张图片来更好的理解
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在这个过程中，我们可以在方法决议中添加方法实现并返回YES，来阻止crash
@implementation NSObject (ZMSafe) +(void)load{ static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ [self zm_swizzleInstanceMethodWithSrcClass:[self class] srcSel:@selector(forwardInvocation:) swizzledSel:@selector(zm_forwardInvocation:)]; [self zm_swizzleInstanceMethodWithSrcClass:[self class] srcSel:@selector(methodSignatureForSelector:) swizzledSel:@selector(zm_methodSignatureForSelector:)]; [self zm_swizzleInstanceMethodWithSrcClass:[self class] srcSel:@selector(forwardingTargetForSelector:) swizzledSel:@selector(zm_forwardingTargetForSelector:)]; [self zm_swizzleClassMethodWithSrcClass:[self class] srcSel:@selector(resolveInstanceMethod:) swizzledSel:@selector(zm_resolveInstanceMethod:)]; }); } +(BOOL)zm_resolveInstanceMethod:(SEL)sel{ if(sel == NSSelectorFromString(@"push")){ NSLog(@"unrecognized selector -[%@ %@]\n%s",NSStringFromClass(self),NSStringFromSelector(sel),__FUNCTION__); /* //这是method的数据结构，在method其实就相当于在SEL跟IMP之间作了一个映射，有了SEL，我们便可以找到对应的IMP struct objc_method { SEL method_name //方法名 char *method_types //方法类型 IMP method_imp //实现地址 } */ Method method = class_getClassMethod([self class], @selector(empty)); // 获取函数类型，有没有返回参数，传入参数 const char *type = method_getTypeEncoding(method); // 添加方法,将未实现的方法编号sel跟自定义的方法实现imp关联 class_addMethod([self class], sel, method_getImplementation(method), type); // 返回YES,重启一次消息的发送过程，现在已经添加了方法实现empty，所以会直接调用它 return YES; } return [[self class]zm_resolveInstanceMethod:sel]; } - (void)empty{ NSLog(@"empty"); }看调用结果，执行了决议方法和自定义的方法实现empty，并没有crash。
其实在这里还可以做很多的事情，比如版本的适配，在低版本中调用了高版本的方法，在这里就可以把方法名提取出来，再指向我们自定义的方法实现，等等。
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也可以在
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector替换消息接收对象- (id)zm_forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{ if(aSelector == NSSelectorFromString(@"push")){ NSLog(@"unrecognized selector -[%@ %@]\n%s",NSStringFromClass([self class]),NSStringFromSelector(aSelector),__FUNCTION__); // 我这里就直接动态创建一个类 Class ZMClass = objc_allocateClassPair([NSObject class], "ZMClass", 0); // 注册类 objc_registerClassPair(ZMClass); // 获取自定义empty方法 Method method = class_getClassMethod([self class], @selector(empty)); // 获取函数类型，有没有返回参数，传入参数 const char *type = method_getTypeEncoding(method); // 添加方法,将未实现的方法编号sel跟自定义的方法实现imp关联 class_addMethod(ZMClass, aSelector, method_getImplementation(method), type); // 返回该对象来接收消息 return [[ZMClass alloc]init]; } return [self zm_forwardingTargetForSelector:aSelector]; }
再看调用结果，效果是一样的，只是不同的处理方式而已，从打印上可以看出，这是在- (id)zm_forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector中进行处理的，也是替换的- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法，找到返回的备用对象去执行调用的方法。
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或者在最后一步也就是消息真正转发的方法中做处理，重写
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation，同时一定要重写- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector，因为anInvocation对象是通过返回方法签名来创建的。/** 消息转发方法 @param anInvocation 消息转发对象 */ - (void)zm_forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{ NSLog(@"unrecognized selector -[%@ %@]\n%s",anInvocation.target,NSStringFromSelector([anInvocation selector]),__FUNCTION__); //如果自定义实现方法中什么都没做，只是为了能在运行时找到该实现方法，不至于crash，那么这里可以不进行消息发送，可以注释掉 if (![self respondsToSelector:anInvocation.selector]) { // 拿到方法对象 Method method = class_getClassMethod([self class], @selector(empty)); // 获取函数类型，有没有返回参数，传入参数 const char *type = method_getTypeEncoding(method); // 添加方法 class_addMethod([self class], anInvocation.selector, method_getImplementation(method), type); // 转发给自己，没毛病 [anInvocation invokeWithTarget:self]; } } /** 构造一个方法签名，提供给- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation方法，如果aSelector没有对应的IMP，则会生成一个空的方法签名，最终导致程序报错崩溃,所以必须重写。 @param aSelector 方法编号 @return 方法签名 */ - (NSMethodSignature *)zm_methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector { if ([self respondsToSelector:aSelector]) { // 如果能够响应则返回原始方法签名 return [self zm_methodSignatureForSelector:aSelector]; }else{ // 构造自定义方法的签名，不实现则返回nil，导致crash return [[self class] instanceMethodSignatureForSelector: @selector(empty)]; } }
调用结果也是一样的，这也是异常消息处理最后的机会，错过了就没机会了。
小结
这里主要是通过一个异常的消息来演示消息发送以及转发的过程，并在消息转发过程中对异常消息的捕捉及处理，我把这些写到NSObject的类目中主要为了防止开发中调用了不存在的方法导致的crash，当然如果在子类中重写了这些方法，可以调用super，也是一样的。
基础用法
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对象关联，
objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)，这也是我在实际开发中使用<objc/runtime.h>的第一个API，方法的意思就是将两个不相关的对象通过一个特定的key关联起来，这样我们拿到对象object可以通过key找到对象Value，最具有代表性的运用就是给类目添加属性了。@interface NSObject (Property) @property (nonatomic,copy)NSString *text; @end @implementation NSObject (Property) // 手动构造Set方法，让text对象通过SEL指针跟self关联起来 - (void)setText:(NSString *)text{ objc_setAssociatedObject(self, @selector(setText:), text, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC); } // 手动构造Get方法，通过SEL指针获取text对象 - (NSString *)text{ return objc_getAssociatedObject(self, @selector(setText:)); } // 移除该对象下所有关联的对象 - (void)removeProperty{ objc_removeAssociatedObjects(self); } -
获取属性列表，
objc_property_t *class_copyPropertyList(Class cls, unsigned int *outCount)，cls表示获取该类的属性列表，outCount表示属性的总个数。
举栗：模型转字典
- (NSDictionary *)dictionary{NSMutableDictionary *dic = [NSMutableDictionary dictionary]; unsigned int count; objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([self class], &count); for (int i = 0; i < count; i ++) { //生成key NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:property_getName(propertyList[i])]; //获取value id value = [self valueForKey:key]; if (!value) break; [dic setObject:value forKey:key]; } free(propertyList); return dic; } -
获取成员变量列表，
Ivar *class_copyIvarList(Class cls, unsigned int *outCount)，跟获取属性列表一个意思，不同的是这里会获取该类所有的成员变量，当然其中也包括所有的属性。
举栗：NSCoding协议，我们想要把模型直接写成本地文件，是要实现编解码协议的，而且要一个一个的写，这里通过拿到属性列表来对所有属性来编解码，一劳永逸。
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
self = [super init];
if (self) {
unsigned int count;
Ivar *ivarList = class_copyIvarList([self class], &count);for (int i = 0; i < count; i ++) { //拿到成员变量 Ivar ivar = ivarList[i]; //生成key NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)]; //获取value id value = [aDecoder decodeObjectForKey:key]; [self setValue:value forKey:key]; } free(ivarList); } return self; } - (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder{ unsigned int count; Ivar *ivarList = class_copyIvarList([self class], &count); for (int i = 0; i < count; i ++) { //拿到成员变量 Ivar ivar = ivarList[i]; //获取key NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)]; //获取value id value = [self valueForKey:key]; [aCoder encodeObject:value forKey:key]; } free(ivarList); } -
获取方法列表，
Method *class_copyMethodList(Class cls, unsigned int *outCount)，可以获取cls类的方法列表，包括私有方法，这样我们就可以调用对象的私有方法。
@interface Student : NSObject
@end
@implementation Student
- (void)study{NSLog(@"学习"); } - (void)goHome{ NSLog(@"回家"); } @end @interface ViewController () @end @implementation ViewController - (void)findStudentMethods{ Student *student = [[Student alloc]init]; unsigned int count; Method *methodList = class_copyMethodList([Student class], &count); for (int i = 0; i < count; i ++) { //获取方法对象 Method method = methodList[i]; //获取方法名 SEL sel = method_getName(method); NSLog(@"方法名:%@",NSStringFromSelector(sel)); if (sel == NSSelectorFromString(@"study")) { //通过NSInvocation来转发消息 NSMethodSignature *methodSign = [[Student class] instanceMethodSignatureForSelector:sel]; NSInvocation *invocation = [NSInvocation invocationWithMethodSignature:methodSign]; invocation.selector = sel; [invocation invokeWithTarget:student]; } } }
打印结果如我们所料，能够拿到所有的方法，也能调用私有方法。
- 动态添加方法，动态创建类，细心的会发现，我在上面第一二段代码就已经描述过了，这里也不在啰嗦了。
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Method Swizzling，这个我也不在这里多说了，之前写过一篇关于
Method Swizzling的介绍，iOS Method Swizzling理解与运用
总结
这里主要是写了自己对Runtime的理解，以及在平时开发中的运用。Runtime里面的API有很多，目前对它的理解以及运用程度有限，所以借此来抛砖引玉，同时有什么错误的地方，希望朋友们能够指出改正，谢谢。
