博客

Runtime整理（一）概念简述、API整理

  • Post author:
  • Post category:其他


Runtime简述

基本概念

Objective-C 扩展了 C 语言，并加入了面向对象特性和 Smalltalk 式的消息传递机制。而这个扩展的核心是一个用 C 和 编译语言 写的 Runtime 库。它是 Objective-C 面向对象和动态机制的基石。

Objective-C 是一个动态语言，这意味着它不仅需要一个编译器，也需要一个运行时系统来动态得创建类和对象、进行消息传递和转发。理解 Objective-C 的 Runtime 机制可以帮我们更好的了解这个语言，适当的时候还能对语言进行扩展，从系统层面解决项目中的一些设计或技术问题。

Runtime原理概述


Objective-C的是一个运行时面向语言，这意味着当它可能在运行时决定如何实现而不是在编译期。

这给你很大的灵活性，你可以根据需要将消息重定向到适当的对象，或者甚至有意交换方法实现等。如果我们将它与C语言进行对比。

**在很多语言，比如 C ，调用一个方法其实就是跳到内存中的某一点并开始执行一段代码。**没有任何动态的特性，因为这在编译时就决定好了。而在 Objective-C 中，[object foo] 语法并不会立即执行 foo 这个方法的代码。它是在运行时给 object 发送一条叫 foo 的消息。这个消息，也许会由 object 来处理，也许会被转发给另一个对象，或者不予理睬假装没收到这个消息。多条不同的消息也可以对应同一个方法实现。这些都是在程序运行的时候决定的。

Runtime版本

Runtime其实有两个版本: “modern” 和 “legacy”。我们现在用的 Objective-C 2.0 采用的是现行 (Modern) 版的 Runtime 系统，只能运行在 iOS 和 macOS 10.5 之后的 64 位程序中。而 macOS 较老的32位程序仍采用 Objective-C 1 中的（早期）Legacy 版本的 Runtime 系统。这两个版本最大的区别在于当你更改一个类的实例变量的布局时，在早期版本中你需要重新编译它的子类，而现行版就不需要。

Runtime核心


消息传递 （Messaging）。

调用Runtime的三种方式

  1. 通过Runtime API 本篇文章最后统一整理了Runtime的API

  2. NSObject类定义的方法 

    - (Class)class OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use 'anObject.dynamicType' instead");
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)aClass;
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)aClass;
- (BOOL)conformsToProtocol:(Protocol *)aProtocol;
- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector;
复制代码

  3. 直接通过Objective-C代码，系统会自动帮我们调用Runtime实现，不用开发者去关注具体Runtime的过程。

Runtime API 整理

按照函数名前缀分为下面几个部分：

objc_

objc_函数主要关注于宏观使用，如类与协议的空间分配，注册，注销等操作。

  • objc_getClass 获取Class对象
  • objc_getMetaClass 获取MetaClass对象
  • objc_allocateClassPair 分配空间,创建类(仅在 创建之后,注册之前 能够添加成员变量)
  • objc_registerClassPair 注册一个类(注册后方可使用该类创建对象)
  • objc_disposeClassPair 注销某个类
  • objc_allocateProtocol 开辟空间创建协议
  • objc_registerProtocol 注册一个协议
  • objc_constructInstance 构造一个实例对象(ARC下无效)
  • objc_destructInstance 析构一个实例对象(ARC下无效)
  • objc_setAssociatedObject 为实例对象关联对象
  • objc_getAssociatedObject 获取实例对象的关联对象
  • objc_removeAssociatedObjects 清空实例对象的所有关联对象

class_

class_函数关注于类的内部，如获取实例变量，属性，方法等。

  • class_addIvar 为类添加实例变量
  • class_addProperty 为类添加属性
  • class_addMethod 为类添加方法
  • class_addProtocol 为类遵循协议
  • class_replaceMethod 替换类某方法的实现
  • class_getName 获取类名
  • class_isMetaClass 判断是否为元类
  • objc_getProtocol 获取某个协议
  • objc_copyProtocolList 拷贝在运行时中注册过的协议列表
  • class_getSuperclass 获取某类的父类
  • class_setSuperclass 设置某类的父类
  • class_getProperty 获取某类的属性
  • class_getInstanceVariable 获取实例变量
  • class_getClassVariable 获取类变量
  • class_getInstanceMethod 获取实例方法
  • class_getClassMethod 获取类方法
  • class_getMethodImplementation 获取方法的实现
  • class_getInstanceSize 获取类的实例的大小
  • class_respondsToSelector 判断类是否实现某方法
  • class_conformsToProtocol 判断类是否遵循某协议
  • class_createInstance 创建类的实例
  • class_copyIvarList 拷贝类的实例变量列表
  • class_copyMethodList 拷贝类的方法列表
  • class_copyProtocolList 拷贝类遵循的协议列表
  • class_copyPropertyList 拷贝类的属性列表

object_

object_函数关注于对象

  • object_copy 对象copy(ARC无效)
  • object_dispose 对象释放(ARC无效)
  • object_getClassName 获取对象的类名
  • object_getClass 获取对象的Class
  • object_setClass 设置对象的Class
  • object_getIvar 获取对象中实例变量的值
  • object_setIvar 设置对象中实例变量的值
  • object_getInstanceVariable 获取对象中实例变量的值 (ARC中无效,使用object_getIvar)
  • object_setInstanceVariable 设置对象中实例变量的值 (ARC中无效,使用object_setIvar)

method_

method_系列函数关注于方法内部,如果方法的参数及返回值类型和方法的实现

  • method_getName 获取方法名
  • method_getImplementation 获取方法的实现
  • method_getTypeEncoding 获取方法的类型编码
  • method_getNumberOfArguments 获取方法的参数个数
  • method_copyReturnType 拷贝方法的返回类型
  • method_getReturnType 获取方法的返回类型
  • method_copyArgumentType 拷贝方法的参数类型
  • method_getArgumentType 获取方法的参数类型
  • method_getDescription 获取方法的描述
  • method_setImplementation 设置方法的实现
  • method_exchangeImplementations 替换方法的实现

property_

property_系类函数关注于属性*内部,如属性的特性等

  • property_getName 获取属性名
  • property_getAttributes 获取属性的特性列表
  • property_copyAttributeList 拷贝属性的特性列表
  • property_copyAttributeValue 拷贝属性中某特性的值

protocol_

protocol_系类函数关注于协议

  • protocol_conformsToProtocol 判断一个协议是否遵循另一个协议
  • protocol_isEqual 判断两个协议是否一致
  • protocol_getName 获取协议名称
  • protocol_copyPropertyList 拷贝协议的属性列表
  • protocol_copyProtocolList 拷贝某协议所遵循的协议列表
  • protocol_copyMethodDescriptionList 拷贝协议的方法列表
  • protocol_addProtocol 为一个协议遵循另一协议
  • protocol_addProperty 为协议添加属性
  • protocol_getProperty 获取协议中的某个属性
  • protocol_addMethodDescription 为协议添加方法描述
  • protocol_getMethodDescription 获取协议中某方法的描述

ivar_

  • ivar_getName 获取Ivar名称
  • ivar_getTypeEncoding 获取类型编码
  • ivar_getOffset 获取偏移量

sel_

  • sel_getName 获取名称
  • sel_getUid 注册方法
  • sel_registerName 注册方法
  • sel_isEqual 判断方法是否相等

imp_

  • imp_implementationWithBlock 通过代码块创建IMP
  • imp_getBlock 获取函数指针中的代码块
  • imp_removeBlock 移除IMP中的代码块