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iOS開發之Objective-c的Runtime理解指南_IOS

作者:一眼萬年的星空 ? 更新時間: 2022-10-24 編程語言

一、Runtime

1、概念:

概念:Runtime是Objective-c語言動態的核心,即運行時。在面向對象的基礎上增加了動態運行,達到很多在編譯時確定方法推遲到了運行時,從而達到動態修改、確定、交換。。。屬性及方法

作用: 這給程序員寫代碼帶來很大的靈活性,比如說你可以把消息轉發給你想要的對象,或者隨意交換一個方法的實現之類的!多態 kvo kvc 獲得屬性方法 添加屬性方法

核心: 另外?Runtime進行消息解析和轉發,動態調用過程!

只有在真正運行的時候才會根據函數的名稱找 到對應的函數來調用。

2、特性:編寫的代碼具備有運行時、動態特性,從而衍生出 以下4、5

3、原理:Runtimer在Object-c的使用 程序在三個不同的層次上與運行時系統交互:

(1)通過Object-c源代碼進行交互

(2)通過NSObject類中定義的方法交互

(3)通過直接調用運行時函數

4、作用:

(1)在程序運行過程中,動態的創建類,動態添加、修改這個類的屬性的方法

(2)遍歷一個類中的所有成員變量、屬性、以及所有方法

(3)消息傳遞、轉發

5、典型事例:

(1)給系統分類添加屬性、方法

(2)方法交換

(3)獲取對象的屬性、私有屬性

(4)字典轉換模型

(5)KVO、KVC

(6)(NSClassFromString class)字符串

(7)block

(8)類的自我檢測

6、Objc-msgSend所做的事情

(1)找到方法的實現,由于通過單獨的類以不同方式創建相同的方法,因此這個方法的實現的確定取決于接收消息的類的對象,也既是說多個實例類對戲那個可以創建同樣的方法,每個實例對象中該方法都是獨立存在的

(2)調用該方法實現,將接收消息類指針,以及該方法的參數傳遞給這個類

(3)最后將過程的返回值作為自己的返回值傳遞

7、消息傳遞的關鍵要素

(1)指向superclass指針

(2)會有一個SEL跟方法實現的

8、Msg_sender機制:先查詢本類是否又該方法的實現--->如果沒有逐級找父類,還有一個快速映射表(提高性能)---> 匹配方法 ---> 設置一個執行者---> 消息轉發 ---> 沒有實現方法

  1. re solveInstanceMethod??決策實力,動態方法解析
  2. forwardingTargetForSelector?轉寄Target?,設置一個執行者?備用接收者
  3. MethodSignatureForSelector?方法簽名,
  4. forwardInvocation?轉寄求助,消息重定向
  5. doesNotRecognizeSelector 沒有找到方法 崩潰

先調用resolveInstanceMethod,如果在這里使用runtime動態添加對應的方法,并且返回YES,消息就找到了響應的對象,并將這個新增的方法添加到類的方法緩存列表 如果上面的方法返回NO的話,對象會調用forwardingTargetForSelector方法,以實現消息的轉發,讓其他對象來處理這個消息。 如果以上兩個方法都沒有做處理,那么對象會執行最后一個方法methodSignatureForSelector,提供一個有效的方法簽名。若提供了有效的方法簽名,程序會通過forwardInvocation方法執行簽名。若沒有提供方法簽名,觸發doesNotRecognizeSelector方法,觸發崩潰。

resolveInstanceMethod

resolveInstanceMethod是Objective-C語言中一種動態方法解析的接口,是得我們可以在運行時動態的為一個selector提供實現。我們只需要實現 +resolveInstanceMethod和+resolveClassMethod方法,并在其中為指定的selector提供實現即可(通過調用運行時函數class_addMethod來添加)。這兩個方法都是NSObject中的類方法,其原型為:

+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)name;
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)name;

參數那么是需要被動態解析的selector;如果在該函數中為指定的selector提供實現,無論返回YES還是NO,編譯運行都是正確的。如果在該函數內并沒有真正的為selector提供實現,如果返回YES,運行會crash。其原理很簡單,因為當前類既沒有為selector提供實現,又沒有實現消息轉發,自然會crash。

forwardingTargetForSelector

forwardingTargetForSelector是Objective-C語言中消息快速重定向的函數。開發者可以在派生類中對其進行重載,從而將無法處理的selector轉發給另一個對象。

methodSignatureForSelector

methodSigntureForSelector的作用在在于為另一個類實現的消息創建一個有效的方法簽名。如果沒有實現有效的方法簽名,程序就會崩潰

forwardInvocation

在返回有效的方法簽名的情況下,當前對象則會調用forwardInvocation方法,以完成消息的最終傳遞。

1、動態解析的一個例子

2、備用接受者

3.重簽名

二、運行時常用的API:

objc_*

objc_系列函數關注于宏觀使用,如類與協議的空間分配,注冊,注銷等操作

// 1.objc_xxx 系列函數
// 函數名稱     函數作用
objc_getClass     獲取Class對象
objc_getMetaClass     獲取MetaClass對象
objc_allocateClassPair     分配空間,創建類(僅在 創建之后,注冊之前 能夠添加成員變量)
objc_registerClassPair     注冊一個類(注冊后方可使用該類創建對象)
objc_disposeClassPair     注銷某個類
objc_allocateProtocol     開辟空間創建協議
objc_registerProtocol     注冊一個協議
objc_constructInstance     構造一個實例對象(ARC下無效)
objc_destructInstance     析構一個實例對象(ARC下無效)
objc_setAssociatedObject     為實例對象關聯對象
objc_getAssociatedObje*ct     獲取實例對象的關聯對象
objc_removeAssociatedObjects     清空實例對象的所有關聯對象

class_*

class_系列函數關注于類的內部,如實例變量,屬性,方法,協議等相關問題

// 2.class_xxx 系列函數
函數名稱     函數作用
class_addIvar     為類添加實例變量
class_addProperty     為類添加屬性
class_addMethod     為類添加方法
class_addProtocol     為類遵循協議
class_replaceMethod     替換類某方法的實現
class_getName     獲取類名
class_isMetaClass     判斷是否為元類
objc_getProtocol     獲取某個協議
objc_copyProtocolList     拷貝在運行時中注冊過的協議列表
class_getSuperclass     獲取某類的父類
class_setSuperclass     設置某類的父類
class_getProperty     獲取某類的屬性
class_getInstanceVariable     獲取實例變量
class_getClassVariable     獲取類變量
class_getInstanceMethod     獲取實例方法
class_getClassMethod     獲取類方法
class_getMethodImplementation     獲取方法的實現
class_getInstanceSize     獲取類的實例的大小
class_respondsToSelector     判斷類是否實現某方法
class_conformsToProtocol     判斷類是否遵循某協議
class_createInstance     創建類的實例
class_copyIvarList     拷貝類的實例變量列表
class_copyMethodList     拷貝類的方法列表
class_copyProtocolList     拷貝類遵循的協議列表
class_copyPropertyList     拷貝類的屬性列表

objcet_*

objcet_系列函數關注于對象的角度,如實例變量


// 3.object_xxx 系列函數
函數名稱     函數作用
object_copy     對象copy(ARC無效)
object_dispose     對象釋放(ARC無效)
object_getClassName     獲取對象的類名
object_getClass     獲取對象的Class
object_setClass     設置對象的Class
object_getIvar     獲取對象中實例變量的值
object_setIvar     設置對象中實例變量的值
object_getInstanceVariable     獲取對象中實例變量的值 (ARC中無效,使用object_getIvar)
object_setInstanceVariable     設置對象中實例變量的值 (ARC中無效,使用object_setIvar)

method_*

method_系列函數關注于方法內部,如果方法的參數及返回值類型和方法的實現

// 4.method_xxx 系列函數
函數名稱     函數作用
method_getName     獲取方法名
method_getImplementation     獲取方法的實現
method_getTypeEncoding     獲取方法的類型編碼
method_getNumberOfArguments     獲取方法的參數個數
method_copyReturnType     拷貝方法的返回類型
method_getReturnType     獲取方法的返回類型
method_copyArgumentType     拷貝方法的參數類型
method_getArgumentType     獲取方法的參數類型
method_getDescription     獲取方法的描述
method_setImplementation     設置方法的實現
method_exchangeImplementations     替換方法的實現

property_*

property_系類函數關注與屬性*內部,如屬性的特性等


// 5.property_xxx 系列函數
函數名稱     函數作用
property_getName     獲取屬性名
property_getAttributes     獲取屬性的特性列表
property_copyAttributeList     拷貝屬性的特性列表
property_copyAttributeValue     拷貝屬性中某特性的值

protocol_*


// 6.protocol_xxx 系列函數
函數名稱     函數作用
protocol_conformsToProtocol     判斷一個協議是否遵循另一個協議
protocol_isEqual     判斷兩個協議是否一致
protocol_getName     獲取協議名稱
protocol_copyPropertyList     拷貝協議的屬性列表
protocol_copyProtocolList     拷貝某協議所遵循的協議列表
protocol_copyMethodDescriptionList     拷貝協議的方法列表
protocol_addProtocol     為一個協議遵循另一協議
protocol_addProperty     為協議添加屬性
protocol_getProperty     獲取協議中的某個屬性
protocol_addMethodDescription     為協議添加方法描述
protocol_getMethodDescription     獲取協議中某方法的描述

ivar_*

// 7.ivar_xxx 系列函數
函數名稱     函數作用
ivar_getName     獲取Ivar名稱
ivar_getTypeEncoding     獲取類型編碼
ivar_getOffset     獲取偏移量

sel_*

// 8.sel_xxx 系列函數
函數名稱     函數作用
sel_getName     獲取名稱
sel_getUid     注冊方法
sel_registerName     注冊方法
sel_isEqual     判斷方法是否相等

imp_*

// 9.imp_xxx 系列函數
函數名稱     函數作用
imp_implementationWithBlock     通過代碼塊創建IMP
imp_getBlock     獲取函數指針中的代碼塊
imp_removeBlock     移除IMP中的代碼塊

原文鏈接:https://www.cnblogs.com/mysweetAngleBaby/archive/2022/08/28/16632816.html

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