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iOS主要知识点梳理回顾-3-运行时

运行时(runtime)

        运行时是OC的重要特性,也是OC动态性的根本支撑。动态,如果利用好了,扩展性就很强。当然了,OC的动态性只能算是一个一般水平。与swift、java这种强类型校验的语言相比,OC动态性很强,和js这种纯动态的语言(随时给类增加函数、属性)相比,OC的动态性就弱很多。动态,可以帮助我们在运行时修改类的属性、函数、甚至创建一个新类

相关知识点

1)消息机制

        OC中的方法调用、属性读写等都是通过消息机制来处理的,当我们调用一个方法时,其实是向那个实例发送了一个消息(包含类方法,类本身是Class的实例)。所以后面的一些功能特点其实也使用了消息机制的特性,这里我们主要说说消息转发。

OC的函数调用实际上发送了一条消息,那调用过程就是消息处理过程,这里预留了可扩展的点。大致过程是这样的

1、从类或者实例的方法列表中获取你要调用的方法,如果存在,消息发送成功,如果不存在,转入第2步

2、resolveInstanceMethod(也有resolveClassMethod),当对象接收到未知的消息时,OC Runtime 会首先调用 resolveInstanceMethod: 方法,允许你在运行时动态添加方法的实现。如果你在这个阶段成功地处理了消息,那么消息就被解析了。这里我用的时候发现函数resolveInstanceMethod的返回值类型是bool类型,代表消息是否被处理了,但实际上返回值并不能干预运行时的处理逻辑,如果你没处理消息,还返回了true,运行时会继续后续查找,所以这里注意不要认为你返回true就算处理好了,应该知道返回true也不能避开doesNotRecognizeSelector的崩溃。

3、forwardingTargetForSelector,如果 resolveInstanceMethod: 没有处理消息,Runtime 会调用 forwardingTargetForSelector: 方法。在这个阶段,你可以返回一个对象,Runtime 将会尝试将消息转发给这个对象。如果这个对象能够响应消息,消息就被解析了。

4、methodSignatureForSelector: 和 forwardInvocation,如果前两个步骤都未能处理消息,Runtime 会调用 methodSignatureForSelector: 方法获取方法的签名,然后再调用 forwardInvocation: 方法来处理消息。在 forwardInvocation: 中,你可以自定义消息的处理逻辑,包括选择使用哪个对象来处理消息。

5、消息无法解析:如果以上步骤都失败,Runtime 将会调用 doesNotRecognizeSelector: 方法,该方法默认会抛出异常,导致程序崩溃。你也可以通过重写这个方法来自定义无法解析消息的异常。

应用,消息机制是OC动态特性的一个体现,我们可以动态的处理函数调用,增加切入操作等。
 

2)方法交换

        方法交换多用于做一些监控或者跟踪,这个时候,本质上是把一些代码注入到了系统的关键函数中,如生命周期函数。举个例子,我想监控用户的页面浏览过程,那就可以给UIViewController的viewWillAppear做个注入(用新的viewWillAppear方法替换并包含原viewWillAppear的逻辑,所以往往是替换之后有调用了一下原方法),这样用户每打开一个页面都可以被监控到同时还保留了原viewWillAppear做的事情。

3)类和实例的操作

我们可以通过运行时函数,

  • 创建类(objc_allocateClassPair)
  • 关联对象(objc_setAssociatedObject、objc_getAssociatedObject给类扩展属性)
  • 创建函数(class_getMethodImplementation)
  • 获取类的属性列表(class_copyPropertyList)
  • 函数列表(class_copyMethodList)

这些有啥用,属性扩展经常用,创建函数可以用于异常兜底,属性列表可以做成解析器(把json解析成具体的实例)

关类别和类的扩展,都可创建单独的文件

- 类别,就是有别名的扩展,创建类别时会生成h+m文件。既然有.m文件,那么就可以实现缺失的逻辑,就是说他可以对系统类(比如UIImage)进行扩展。如果增加函数,自己写实现;关联对象,实现增加属性的效果,自己实现其getter和setter。类别会增加类的能力,方便我们开发,但是如果扩展的是系统的类,推荐命名时做好隔离。扩展的过程,一旦出现重名,可能会带来很多不稳定结果,如果和系统函数重名,将会覆盖系统函数,如果和其他类别扩展的函数重名了,则会根据加载顺序,被后加载的文件覆盖,结果将会不稳定。

举例如下,其中括号里面的Help是类别的名称,示例中,我没有加前缀。

/// .h文件
@interface UIImage (Help)/// name
@property (nonatomic, copy) NSString *imageName;/// Get a image of target color
- (UIImage *)imageWithColor:(UIColor *)color;@end/// .m文件
@implementation UIViewController(Help)- (UIImage *)imageWithColor:(UIColor *)color {// 具体实现...return image;
}- (NSString *)imageName {return objc_getAssociatedObject(self, @selector(imageName));
}- (void)setImageName:(NSString *)imageName {objc_setAssociatedObject(self, @selector(imageName), imageName, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}@end

- 类的扩展,没有别名(匿名),创建类的扩展时你会发现,他只有一个h文件,所以不给你写实现的机会。没有实现,那就只能给你有源码(自定义类)进行扩展。那可能有人说:有源码,我扩展个鸟,直接去改就行了。类的扩展可以帮助我们在不同的场景下报漏不同的属性、函数,方便管理;也可以在日常开发中书写私有属性,不对外曝露。

代码示例如下

@interface MyClass ()/// name
@property (nonatomic, copy) NSString *cName;- (void)doSomething;@end

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