前言： 不鋪墊那麼多，單刀直入吧：runtime是一個C和彙編寫的動態庫，就像是一個小小的系統，將OC和C緊密關聯在一次，這個系統主要做兩件事情。 1，封裝C語言的結構體和函數，讓開發者在運行時創建，檢查或者修改類，對象和方法等2，傳遞消息，找出方法的最終執行代碼 也就是說我們寫的OC代碼在運行的時 ...
前言：
不鋪墊那麼多，單刀直入吧：runtime是一個C和彙編寫的動態庫，就像是一個小小的系統，將OC和C緊密關聯在一次，這個系統主要做兩件事情。
1，封裝C語言的結構體和函數，讓開發者在運行時創建，檢查或者修改類，對象和方法等
2，傳遞消息，找出方法的最終執行代碼
也就是說我們寫的OC代碼在運行的時候都會轉為運行時代碼
通過runtime的學習能夠更好理解OC的這種消息發送機制，並且我也認為對runtime的學習是對深入學習iOS必不可少的坎，比如你有可能通過閱讀一些第三方框架來提高自己的編程技巧，在這些第三方框架中就會有大量運行時代碼。掌握了runtime我們能夠簡單做些什麼事情呢？
1，遍歷對象的所有屬性
2，動態添加／修改屬性，動態添加／修改／替換方法
3，動態創建類／對象
4，方法攔截使用（給方法添加一個動態實現，甚至可以講該方法重定向或者打包給lisi）
聽起來跟黑魔法一樣。其實runtime就素有黑魔法之稱！我們就從成員變數開始我們對runtime的學習吧。
正文
成員變數：
成員變數是我們在定義一個類中其中重要的成分，主要是想描述這個類實例化後具備了什麼屬性，特點，等等。就像定義了一個Person類，Person類具備了name，age，gender等各種屬性來描述這個類。舉了這個稍微符合的例子來輔助說明成員變數是幹嘛用的，但是卻還是不能說明成員變數到底本質是什麼？在runtime.h文件中的成員變數是一個指向objc_ivar類型的結構體指針：
1 /// An opaque type that represents an instance variable. 2 typedef struct objc_ivar *Ivar;
在這個objc_ivar這個結構體定義如下：
struct objc_ivar { char *ivar_name OBJC2_UNAVAILABLE;//成員變數的名字 char *ivar_type OBJC2_UNAVAILABLE;//成員變數的類型 int ivar_offset OBJC2_UNAVAILABLE; #ifdef __LP64__ int space OBJC2_UNAVAILABLE; #endif }
對成員變數進行操作的主要有以下幾種方式：
Ivar *class_copyIvarList(Class cls, unsigned int *outCount) //獲取所有成員變數 const char *ivar_getName(Ivar v) //獲取某個成員變數的名字 const char *ivar_getTypeEncoding(Ivar v) //獲取某個成員變數的類型編碼 Ivar class_getInstanceVariable(Class cls, const char *name) //獲取某個類中指定名稱的成員變數 id object_getIvar(id obj, Ivar ivar) //獲取某個對象中的某個成員變數的值 void object_setIvar(id obj, Ivar ivar, id value) //設置某個對象的某個成員變數的值
下麵通過建立一個Person類來理解runtime中提供的這些函數，首先我們定義一個Person類，並且重寫它的description方法：
Person.h中：
@interface Person : NSObject { NSString *clan;//族名 } @property(nonatomic,copy)NSString *name; @property(nonatomic,copy)NSString *gender; @property(nonatomic,strong)NSNumber *age; @property(nonatomic,assign)NSInteger height; @property(nonatomic,assign)double weight;
Person.m
-(NSString *)description { unsigned int outCount; Ivar *IvarArray = class_copyIvarList([Person class], &outCount);//獲取到Person中的所有成員變數 for (unsigned int i = 0; i < outCount; i ++) { Ivar *ivar = &IvarArray[i]; NSLog(@"第%d個成員變數:%s,類型是:%s",i,ivar_getName(*ivar),ivar_getTypeEncoding(*ivar));// 依次獲取每個成員變數並且列印成員變數名字和類型 } return nil; }
在程式入口創建Person實例類並且調用description方法可以看到列印台列印：
ivar_getTypeEncoding函數獲取到的是成員變數的類型編碼。類型編碼是蘋果對數據類型對象類型規定的另一個表現形式，比如"@"代表的是對象，":"表示的是SEL指針，"v"表示的是void。具體可以看蘋果官方文檔對類型編碼的具體規定:戳我！！！
通過runtime來給對象賦值和獲取對象的值：
Person.m中實現了兩個分別對實例化person對象賦值和取值方法:
1 + (Person *)personWithName:(NSString *)name age:(NSNumber *)age gender:(NSString *)gender clan:(NSString *)clan 2 { 3 Person *p = [Person new]; 4 unsigned int outCount; 5 Ivar *IvarArray = class_copyIvarList([Person class], &outCount); 6 object_setIvar(p, IvarArray[0], clan); 7 object_setIvar(p, IvarArray[1], name); 8 object_setIvar(p, IvarArray[2], gender); 9 object_setIvar(p, IvarArray[3], age); 10 return p; 11 } 12 13 - (void)personGetPersonMessage 14 { 15 unsigned int outCount; 16 Ivar *IvarArray = class_copyIvarList([Person class], &outCount); 17 for (NSInteger i = 0; i < 4; i ++) { 18 NSLog(@"%s = %@",ivar_getName(IvarArray[i]),object_getIvar(self,IvarArray[i])); 19 } 20 }
在viewDidLoad中：
1 Person *person = [Person personWithName:@"張三" age:@26 gender:@"man" clan:@"漢"]; 2 [person personGetPersonMessage];
可以看到列印台列印：
成功的對Person對象進行設置值和取值操作。
屬性：
屬性在runtime中定義如下：
1 /// An opaque type that represents an Objective-C declared property. 2 typedef struct objc_property *objc_property_t; 3 /// Defines a property attribute 4 typedef struct { 5 const char *name; /**< The name of the attribute */ 6 const char *value; /**< The value of the attribute (usually empty) */ 7 } objc_property_attribute_t;
屬性的本質是一個指向objc_property的結構體指針。跟成員變數一樣，runtime中一樣為屬性定義了一系列對屬性的操作函數：
objc_property_t *class_copyPropertyList(Class cls, unsigned int *outCount) //獲取所有屬性的列表 const char *property_getName(objc_property_t property) //獲取某個屬性的名字 const char *property_getAttributes(objc_property_t property) //獲取屬性的特性描述 objc_property_attribute_t *property_copyAttributeList(objc_property_t property, unsigned int *outCount) //獲取所有屬性的特性
獲取person實例對象中所有屬性的特性描述:
Person.m中：
1 - (void)getAttributeOfproperty 2 { 3 unsigned int outCount; 4 objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([Person class], &outCount); 5 for (NSInteger i = 0; i < outCount; i ++) { 6 NSLog(@"屬性：%s,它的特性描述:%s",property_getName(propertyList[i]),property_getAttributes(propertyList[i])); 7 } 8 }
獲取屬性列表只會獲取有property屬性聲明的變數，所有當調用getAttributeOfproperty的時候列印台列印：
特性描述主要說明的是該屬性的修飾符，具體的代表意義如下:
1 屬性類型 name值：T value：變化 2 編碼類型 name值：C(copy) &(strong) W(weak) 空(assign) 等 value：無 3 非/原子性 name值：空(atomic) N(Nonatomic) value：無
在運行時runtime下我們可以獲取到所有的成員變數，以及類的私有變數。所有runtime的重要應用就是字典轉模型，複雜歸檔。
應用1:複雜對象歸檔
複雜對象歸檔平常我們需要類遵循<NSCoding>協議，重寫協議中編碼和解碼的兩個方法，創建NSKeyarchive對象將類中的成員變數進行逐一編碼和解碼。
runtime下基本是同樣的操作，但是我們可以利用runtime提供的函數獲取變數的名字和所對應的成員變數，開啟迴圈進行快速歸檔（要記得普通情況下我們可以要逐一的寫），同樣是以Person類為例;
Person.m中：
-(instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder { self = [super init]; if (self) { unsigned int outCount; Ivar *ivarList = class_copyIvarList([Person class], &outCount); for (NSInteger i = 0; i < outCount; i ++) { Ivar ivar = ivarList[i]; NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)]; [self setValue:[aDecoder decodeObjectForKey:ivarName] forKey:ivarName]; } } return self; } -(void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder { unsigned int outCount; Ivar *ivarlist = class_copyIvarList([self class], &outCount); for (NSInteger i = 0; i < outCount; i ++) { Ivar ivar = ivarlist[i]; NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)]; [aCoder encodeObject:[self valueForKey:ivarName] forKey:ivarName]; } }
應用2字典轉模型：
另一個重要的應用便是字典轉模型，將字典中的數據賦值給模型中對應的屬性。大概思路是先通過class_copyPropertyList獲取到所有的屬性，再通過property_getName獲取到變數對應的名字作為key值，通過key值查看字典中是否有對應的value，若是有的話則給屬性賦值。
以上的操作都是基於對象具有的屬性通過runtime獲取屬性的一些信息，比如名字，屬性的值，屬性的特性描述等。通過runtime還可以給對象動態添加變數，也就是添加關聯。還記得分類和延展的區別嗎？延展可以為類添加屬性和方法，而分類只能為類添加方法。有個面試題：不使用繼承的方式如何給系統類添加一個公共變數？我們知道在延展裡面為類添加的變數是私有變數，外界無法訪問的。如果對runtime有瞭解的人也許就知道這是想考驗應聘人對runtime的瞭解。
runtime下提供了三個函數給我們能夠進行關聯對象的操作：
1 void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy) //為某個類關聯某個對象 2 id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key) //獲取到某個類的某個關聯對象 3 void objc_removeAssociatedObjects(id object) //移除已經關聯的對象 4 參數說明： 5 /** 6 * 參數說明： 7 object：要添加成員變數的對象 8 key:添加成員變數對應的key值 9 value:要添加的成員變數 10 policy：添加的成員變數的修飾符 11 */
我們以給NSDictionary添加一個NSString類型的公共變數funnyName為例:
在NSDictionary分類MyDict.h新增加兩個屬性其中一個字元串一個block中：
1 @property(nonatomic,copy)NSString *funnyName; 2 @property(nonatomic,copy)void(^dictAction)(NSString *str);
一般情況下如果我們只聲明瞭這些變數在外面使用的時候就會報錯，所有需要我們手動實現他們的set和get方法（可別以為是因為我們沒有實現它們的set和方法才報錯了哦,@property修飾的屬性可是會自動生成get和set方法）
那應該如何實現它們的set和get方法呢：
1 -(void)setFunnyName:(NSString *)funnyName 2 { 3 objc_setAssociatedObject(self, @selector(funnyName), funnyName, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC); 4 } 5 6 -(NSString *)funnyName 7 { 8 return objc_getAssociatedObject(self, @selector(funnyName)); 9 } 10 11 -(void)setDictAction:(void (^)(NSString *))dictAction 12 { 13 objc_setAssociatedObject(self, @selector(dictAction), dictAction, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC); 14 } 15 16 -(void (^)(NSString *))dictAction 17 { 18 return objc_getAssociatedObject(self, @selector(dictAction)); 19 }
在我們程式中就可以使用字典新增加的兩個屬性了：
1 NSDictionary *dict = [NSDictionary new]; 2 dict.funnyName = @"SoFunny"; 3 NSLog(@"dict.funnyName = %@",dict.funnyName); 4 void(^action)(NSString *str) = ^(NSString *str){ 5 NSLog(@"列印了這個字元串:%@",str); 6 }; 7 //設置block 8 dict.dictAction = action; 9 10 //調用dict的action 11 dict.dictAction(@"新增加變數dicAction");
在列印台可以看見列印成功列印到我們想要的東西：
初嘗runtime，若是有什麼表述不當的地方還請指出。後續將繼續更新runtime的學習。
