iOS-Runtime

作为一名iOS开发者,runtime是必须要了解滴!

先来给大家讲讲什么是runtime
runtime到底是个什么东西呢?
我们都知道Objective-C是 C 语言的扩展,并加入了面向对象特性和的消息传递机制。而这个扩展的核心是一个用 C 和 编译语言 写的 runtime 库。
所以简单说runtime是一个用C和编译语言写的一个库

而且我们都知道 Objective-C 是一门动态语言,它会将一些工作放在代码运行时才处理而并非编译时。也就是说,有很多类和成员变量在我们编译的时是不知道的,而在运行时,我们所编写的代码会转换成完整的确定的代码运行。这一切都是因为runtime库的存在

runtime消息传递

OC中任何方法的调用都用到了消息传递机制。

[receiver message];
// 底层运行时会被编译器转化为:
objc_msgSend(receiver, selector)
// 如果其还有参数比如:
[receiver message:(id)arg...];
// 底层运行时会被编译器转化为:
objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...)

如图我们所看到的编译器发送消息的时候会携带两个隐式参数,分别是调用者本身和方法编号。为什么要携带这两个参数呢?我们看一下runtime的执行流程就知道啦~!
举例
[people run]

1、通过people的isa指针找到他的class
2、在class的方法列表中找到run方法
3、如果class中没有找到会到superclass中继续找,直到找到为止
4、找到这个函数并实现

其实我们最关心的还是在平时的开发中我们要怎么去使用runtime呢?

1、获取class中所有属性、成员变量和方法列表

如获取UITextField所有属性列表,因为有些属性我们在UITextField的类里面是找不到的,我们想要用却不知道属性的名称,那么我们就可以将属性打印出来,然后根据需求去使用它们。

Ivar *ivars = class_copyIvarList([UITextField class], &count);
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        Ivar ivar = ivars[i];
        NSLog(@"---name=%s",ivar_getName(ivar));
    }
//通过KVC修改 textField的placeholder的颜色
[textField setValue:[UIColor greenColor] forKeyPath:@"_placeholderLabel.textColor"];

2、交换方法(主要会被用来和系统方法进行交换)

用法:
先给要替换的方法的类添加一个Category,然后在Category中的+(void)load方法中实现方法交换。(由于load方法在程序运行时就会被加载到内存中)

+ (void)load {
    Method fromMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(objectAtIndex:));
    Method toMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(cm_objectAtIndex:));
    method_exchangeImplementations(fromMethod, toMethod);
}

//实现要交换的方法
- (id)cm_objectAtIndex:(NSUInteger)index {
}

OK,知道怎么用了,下面我们来说一说实际的使用场景:
2.1 比如说有一个项目,已经开发了2年,忽然项目负责人添加一个功能,每次UIImage加载图片,告诉我是否加载成功。


+ (void)load
{
    Method imageNamedMethod = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));
    Method jyc_imageNamedMethod = class_getClassMethod(self, @selector(jyc_imageNamed:));
    method_exchangeImplementations(imageNamedMethod, jyc_imageNamedMethod);
}
// 1.加载图片
// 2.判断是否加载成功
+ (UIImage *)jyc_imageNamed:(NSString *)name
{
    // 图片
   UIImage *image = [UIImage xmg_imageNamed:name];
    
    if (image) {
        NSLog(@"加载成功");
    } else {
        NSLog(@"加载失败");
    }
    
    return image;
}

2.2
防崩溃处理:数组越界问题
在这里需要注意的一点是,数组的classname到底是什么呢?
经过研究发现,NSArray只有一个元素时其class为__NSSingleObjectArrayI,当一个元素都没有的时候其class为__NSArray0,其他情况的class才是__NSArrayI。不确定的小伙伴们可以输出一下,如下:

NSLog(@"%@",NSStringFromClass([array class]));

因此判断数组是否越界,我们需要交换的方法需要写多个

+ (void)load {
    Method fromMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(objectAtIndex:));
    Method toMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(cm_objectAtIndex:));
    method_exchangeImplementations(fromMethod, toMethod);

    Method fromMethod1 = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSSingleObjectArrayI"), @selector(objectAtIndex:));
    Method toMethod1 = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSSingleObjectArrayI"), @selector(cm1_objectAtIndex:));
    method_exchangeImplementations(fromMethod1, toMethod1);

    Method fromMethod2 = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArray0"), @selector(objectAtIndex:));
    Method toMethod2 = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArray0"), @selector(cm2_objectAtIndex:));
    method_exchangeImplementations(fromMethod2, toMethod2);
}

//实现交换的方法
- (id)cm_objectAtIndex:(NSUInteger)index {
    // 判断下标是否越界,如果越界就进入异常拦截
    if (self.count-1 < index) {
        @try {
            return [self cm_objectAtIndex:index];
        }
        @catch (NSException *exception) {
            // 在崩溃后会打印崩溃信息。如果是线上,可以在这里将崩溃信息发送到服务器
            NSLog(@"---------- %s Crash Because Method %s  ----------\n", class_getName(self.class), __func__);
            NSLog(@"%@", [exception callStackSymbols]);
            return nil;
        }
        @finally {}
    } // 如果没有问题,则正常进行方法调用
    else {
        return [self cm_objectAtIndex:index];
    }
}

2.3
拦截点击事件
如,app多个地方需要先登录才可以,那么我们可以拦截按钮的点击事件,没有登录的话我们就去登录。
上代码:

  static const char *UIControl_isNeedLogin="UIControl_isNeedLogin";

#pragma mark - isNeedLogin
-(void)setIsNeedLogin:(BOOL)isNeedLogin{
    objc_setAssociatedObject(self, UIControl_isNeedLogin, @(isNeedLogin), OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
}

-(BOOL)isNeedLogin{
    return [objc_getAssociatedObject(self, UIControl_isNeedLogin) boolValue];
}

+(void)load{
    Method method1 = class_getInstanceMethod(self, @selector(sendAction:to:forEvent:));
    Method method2 = class_getInstanceMethod(self, @selector(jyc_sendAction:to:forEvent:));
    method_exchangeImplementations(method1, method2);
}

-(void)jyc_sendAction:(SEL)action to:(id)target forEvent:(UIEvent*)event{
    if (self.isNeedLogin) {
        NSLog(@"哼!先登录去");
        return;
    }
    [self jyc_sendAction:action to:target forEvent:event];
}


-------------------------------------
//用到的时候添加一个属性就可以了
 UIButton* btn = [[UIButton alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 100, 30)];
[btn setTitle:@"点我" forState:UIControlStateNormal];
btn.backgroundColor = UIColor.redColor;
btn.isNeedLogin = YES;
[btn addTarget:self action:@selector(click) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
[self.view addSubview:btn];

当然还有一些其他的作用,如按钮三秒内不能重复点击、网络加载数据时按钮不能点击等,我们可以根据项目的具体情况去应用。

因此,通过上面的案例,我们得出的结论是,runtime交换方法的开发使用场景是当系统自带的方法功能不够时,给系统自带的方法扩展一些功能,并且保持原有的功能。

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