Objective-C Runtime 1小时入门教程
发布于 2016-03-02 01:57:19 | 192 次阅读 | 评论: 0 | 来源: 分享
这里有新鲜出炉的Objective-C教程，程序狗速度看过来！
Objective-C 编程语言
Objective-C，通常写作ObjC和较少用的Objective C或Obj-C，是扩充C的面向对象编程语言。它主要使用于Mac OS X和GNUstep这两个使用OpenStep标准的系统，而在NeXTSTEP和OpenStep中它更是基本语言。Objective-C可以在GCC以及Clang运作的系统上编写和编译，因为GCC与Clang含Objective-C的编译器。 1980年代初布莱德·确斯(Brad Cox)在其公司Stepstone发明Objective-C。他对软件设计和编程里的真实可用度问题十分关心。Objective-C最主要的描述是 他1986年出版的Object Oriented Programming: An Evolutionary Approach. Addison Wesley. ISBN 0-201-54834-8.
一、前言
如果你没有Objective-C基础，请学习了基础的iOS开发再来，这个1小时是给有一定iOS基础的童鞋的。如果你是大牛或者你感觉Objective-C Runtime太简单不用1小时学习的，也请您绕道，这或许只是我的私人笔记了。
请跟着教程“一步步来”，请不要大概地扫两眼就说看不懂——以这种态度写成什么样你也看不懂。这是1小时入门教程，请不要试图在1分钟内入门！
二、本文目标
1小时让你知道什么是Objective-C Runtime，并对它有一定的基本了解，可以在开发过程中运用自如。
三、Objective-C Runtime到底是什么东西？
简而言之，Objective-C Runtime是一个将C语言转化为面向对象语言的扩展。
我们将C++和Objective进行对比，虽然C++和Objective-C都是在C的基础上加入面向对象的特性扩充而成的程序设计语言，但二者实现的机制差异很大。C++是基于静态类型，而Objective-C是基于动态运行时类型。也就是说用C++编写的程序编译时就直接编译成了可令机器读懂的机器语言；用Objective-C编写的程序不能直接编译成可令机器读懂的机器语言，而是在程序运行的时候，通过Runtime把程序转为可令机器读懂的机器语言。Runtime是Objective不可缺少的重要一部分。
传送门->runtime源码
四、Objective-C的元素认知
4.1 id和Class
打开/Public Headers/objc.h文件可以看到如下定义：
#if !OBJC_TYPES_DEFINED
/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id;
#endif
Class是一个指向objc_class结构体的指针，而id是一个指向objc_object结构体的指针，其中的isa是一个指向objc_class结构体的指针。其中的id就是我们所说的对象，Class就是我们所说的类。
打开/Public Headers/runtime.h文件
objc_class的定义如下：
typedef struct objc_class *Class;
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY; // metaclass
#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE; // 父类
const char *name OBJC2_UNAVAILABLE; // 类名
long version OBJC2_UNAVAILABLE; // 类的版本信息，默认为0，可以通过runtime函数class_setVersion或者class_getVersion进行修改、读取
long info OBJC2_UNAVAILABLE; // 类信息，供运行时期使用的一些位标识，如CLS_CLASS (0x1L) 表示该类为普通 class，其中包含实例方法和变量;CLS_META (0x2L) 表示该类为 metaclass，其中包含类方法;
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的实例变量大小（包括从父类继承下来的实例变量）
struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的成员变量地址列表
struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法地址列表，与 info 的一些标志位有关，如CLS_CLASS (0x1L)，则存储实例方法，如CLS_META (0x2L)，则存储类方法;
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE; // 缓存最近使用的方法地址，用于提升效率；
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE; // 存储该类声明遵守的协议的列表
#endif
}
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */
由以上代码可见，类与对象的区别就是类比对象多了很多特征成员，类也可以当做一个objc_object来对待，也就是说类和对象都是对象，分别称作类对象（class object）和实例对象（instance object），这样我们就可以区别对象和类了。
isa：objc_object（实例对象）中isa指针指向的类结构称为class（也就是该对象所属的类）其中存放着普通成员变量与动态方法（“-”开头的方法）；此处isa指针指向的类结构称为metaclass，其中存放着static类型的成员变量与static类型的方法（“+”开头的方法）。
super_class： 指向该类的父类的指针，如果该类是根类（如NSObject或NSProxy），那么super_class就为nil。
类与对象的继承层次关系如图（图片源自网络）：
所有的metaclass中isa指针都是指向根metaclass，而根metaclass则指向自身。根metaclass是通过继承根类产生的，与根class结构体成员一致，不同的是根metaclass的isa指针指向自身。
4.2 SEL
SEL是selector在Objective-C中的表示类型。selector可以理解为区别方法的ID。
typedef struct objc_selector *SEL;
objc_selector的定义如下：
struct objc_selector {
char *name; OBJC2_UNAVAILABLE;// 名称
char *types; OBJC2_UNAVAILABLE;// 类型
};
name和types都是char类型。
4.3 IMP
终于到IMP了，它在objc.h中得定义如下：
typedef id (*IMP)(id, SEL, ...);
IMP是“implementation”的缩写，它是由编译器生成的一个函数指针。当你发起一个消息后（下文介绍），这个函数指针决定了最终执行哪段代码。
4.4 Method
Method代表类中的某个方法的类型。
typedef struct objc_method *Method;
objc_method的定义如下：
struct objc_method {
SEL method_name OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法名
char *method_types OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法类型
IMP method_imp OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法实现
}
方法名method_name类型为SEL，上文提到过。
方法类型method_types是一个char指针，存储着方法的参数类型和返回值类型。
方法实现method_imp的类型为IMP，上文提到过。
4.5 Ivar
Ivar代表类中实例变量的类型
typedef struct objc_ivar *Ivar;
objc_ivar的定义如下：
struct objc_ivar {
char *ivar_name OBJC2_UNAVAILABLE; // 变量名
char *ivar_type OBJC2_UNAVAILABLE; // 变量类型
int ivar_offset OBJC2_UNAVAILABLE; // 基地址偏移字节
#ifdef __LP64__
int space OBJC2_UNAVAILABLE; // 占用空间
#endif
}
4.6 objc_property_t
objc_property_t是属性，它的定义如下：
typedef struct objc_property *objc_property_t;
objc_property是内置的类型，与之关联的还有一个objc_property_attribute_t，它是属性的attribute，也就是其实是对属性的详细描述，包括属性名称、属性编码类型、原子类型/非原子类型等。它的定义如下：
typedef struct {
const char *name; // 名称
const char *value; // 值（通常是空的）
} objc_property_attribute_t;
4.7 Cache
Catch的定义如下：
typedef struct objc_cache *Cache
objc_cache的定义如下：
struct objc_cache {
unsigned int mask OBJC2_UNAVAILABLE;
unsigned int occupied OBJC2_UNAVAILABLE;
Method buckets[1] OBJC2_UNAVAILABLE;
};
mask: 指定分配cache buckets的总数。在方法查找中，Runtime使用这个字段确定数组的索引位置。
occupied: 实际占用cache buckets的总数。
buckets: 指定Method数据结构指针的数组。这个数组可能包含不超过mask+1个元素。需要注意的是，指针可能是NULL，表示这个缓存bucket没有被占用，另外被占用的bucket可能是不连续的。这个数组可能会随着时间而增长。
objc_msgSend（下文讲解）每调用一次方法后，就会把该方法缓存到cache列表中，下次的时候，就直接优先从cache列表中寻找，如果cache没有，才从methodLists中查找方法。
4.8 Catagory
这个就是我们平时所说的类别了，很熟悉吧。它可以动态的为已存在的类添加新的方法。
它的定义如下：
typedef struct objc_category *Category;
objc_category的定义如下：
struct objc_category {
char *category_name OBJC2_UNAVAILABLE; // 类别名称
char *class_name OBJC2_UNAVAILABLE; // 类名
struct objc_method_list *instance_methods OBJC2_UNAVAILABLE; // 实例方法列表
struct objc_method_list *class_methods OBJC2_UNAVAILABLE; // 类方法列表
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE; // 协议列表
}
因为是入门，以上就列举这些吧！
五、Objective-C的消息传递
5.1 基本消息传递
在面向对象编程中，对象调用方法叫做发送消息。在编译时，程序的源代码就会从对象发送消息转换成Runtime的objc_msgSend函数调用。
例如某实例变量receiver实现某一个方法oneMethod
[receiver oneMethod];
Runtime会将其转成类似这样的代码
objc_msgSend(receiver, selector);
具体会转换成什么代码呢？
Runtime会根据类型自动转换成下列某一个函数：
objc_msgSend:普通的消息都会通过该函数发送
objc_msgSend_stret:消息中有数据结构作为返回值（不是简单值）时，通过此函数发送和接收返回值
objc_msgSendSuper:和objc_msgSend类似，这里把消息发送给父类的实例
objc_msgSendSuper_stret:和objc_msgSend_stret类似，这里把消息发送给父类的实例并接收返回值
当消息被发送到实例对象时，是如图所示处理的（图片源自网络）：
objc_msgSend函数的调用过程：
- 第一步：检测这个selector是不是要忽略的。
- 第二步：检测这个target是不是nil对象。nil对象发送任何一个消息都会被忽略掉。
- 第三步：
1.调用实例方法时，它会首先在自身isa指针指向的类（class）methodLists中查找该方法，如果找不到则会通过class的super_class指针找到父类的类对象结构体，然后从methodLists中查找该方法，如果仍然找不到，则继续通过super_class向上一级父类结构体中查找，直至根class；
2.当我们调用某个某个类方法时，它会首先通过自己的isa指针找到metaclass，并从其中methodLists中查找该类方法，如果找不到则会通过metaclass的super_class指针找到父类的metaclass对象结构体，然后从methodLists中查找该方法，如果仍然找不到，则继续通过super_class向上一级父类结构体中查找，直至根metaclass； - 第四部：前三部都找不到就会进入动态方法解析(看下文)。
5.2 消息动态解析
动态解析流程图（图片来自网络）：
请参照图片品味以下步骤（实例请看下文《6.6 苍老师的唱歌篇》）：
- 第一步：通过resolveInstanceMethod：方法决定是否动态添加方法。如果返回Yes则通过class_addMethod动态添加方法，消息得到处理，结束；如果返回No，则进入下一步；
- 第二步：这步会进入forwardingTargetForSelector:方法，用于指定备选对象响应这个selector，不能指定为self。如果返回某个对象则会调用对象的方法，结束。如果返回nil，则进入第三部；
- 第三部：这步我们要通过methodSignatureForSelector:方法签名，如果返回nil，则消息无法处理。如果返回methodSignature，则进入下一步；
- 第四部：这步调用forwardInvocation：方法，我们可以通过anInvocation对象做很多处理，比如修改实现方法，修改响应对象等，如果方法调用成功，则结束。如果失败，则进入doesNotRecognizeSelector方法，若我们没有实现这个方法，那么就会crash。
到这里大家可能晕乎乎的，下面看实战篇吧！苍老师必须让你懂！
六、Runtime实战
请大家放心，以下所有实战篇，在最后都会分享Demo给大家！
6.1 苍老师问好篇
苍老师见到我们广大的粉丝们，第一反应当然是：大家好！
#if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
#import <objc/objc-runtime.h>
#else
#import <objc/runtime.h>
#import <objc/message.h>
#endif
// 自定义一个方法
void sayFunction(id self, SEL _cmd, id some) {
NSLog(@"%@岁的%@说：%@", object_getIvar(self, class_getInstanceVariable([self class], "_age")),[self valueForKey:@"name"],some);
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
// 动态创建对象 创建一个Person 继承自 NSObject类
Class People = objc_allocateClassPair([NSObject class], "Person", 0);
// 为该类添加NSString *_name成员变量
class_addIvar(People, "_name", sizeof(NSString*), log2(sizeof(NSString*)), @encode(NSString*));
// 为该类添加int _age成员变量
class_addIvar(People, "_age", sizeof(int), sizeof(int), @encode(int));
// 注册方法名为say的方法
SEL s = sel_registerName("say:");
// 为该类增加名为say的方法
class_addMethod(People, s, (IMP)sayFunction, "v@:@");
// 注册该类
objc_registerClassPair(People);
// 创建一个类的实例
id peopleInstance = [[People alloc] init];
// KVC 动态改变 对象peopleInstance 中的实例变量
[peopleInstance setValue:@"苍老师" forKey:@"name"];
// 从类中获取成员变量Ivar
Ivar ageIvar = class_getInstanceVariable(People, "_age");
// 为peopleInstance的成员变量赋值
object_setIvar(peopleInstance, ageIvar, @18);
// 调用 peopleInstance 对象中的 s 方法选择器对于的方法
// objc_msgSend(peopleInstance, s, @"大家好!"); // 这样写也可以，请看我博客说明
((void (*)(id, SEL, id))objc_msgSend)(peopleInstance, s, @"大家好");
peopleInstance = nil; //当People类或者它的子类的实例还存在，则不能调用objc_disposeClassPair这个方法；因此这里要先销毁实例对象后才能销毁类；
// 销毁类
objc_disposeClassPair(People);
}
return 0;
}
最后的结果是：18岁的苍老师说：大家好！
在使用
objc_msgSend(peopleInstance, s, @"大家好!");
默认会出现以下错误：
objc_msgSend()报错Too many arguments to function call ,expected 0,have3
直接通过objc_msgSend(self, setter, value)是报错，说参数过多。
请这样解决：
Build Setting–> Apple LLVM 7.0 – Preprocessing–> Enable Strict Checking of objc_msgSend Calls 改为 NO
当然你也可以这样写(推荐)：
((void (*)(id, SEL, id))objc_msgSend)(peopleInstance, s, @"大家好");
强制转换objc_msgSend函数类型为带三个参数且返回值为void函数，然后才能传三个参数。
此实战内容是，动态创建一个类，并创建成员变量和方法，最后赋值成员变量并发送消息。其中成员变量的赋值使用了KVC和object_setIvar函数两种方式，这些东西大家举一反三就可以了。
Demo传送门->6.1苍老师问好篇Demo
6.2 苍老师的特征篇
苍老师在大家心目中应该有很多特征吧，下面我们通过代码来获取苍老师的特征。
People.h文件
@interface People : NSObject
{
NSString *_occupation;
NSString *_nationality;
}
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic) NSUInteger age;
- (NSDictionary *)allProperties;
- (NSDictionary *)allIvars;
- (NSDictionary *)allMethods;
@end
People.m文件
#if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
#import <objc/objc-runtime.h>
#else
#import <objc/runtime.h>
#import <objc/message.h>
#endif
@implementation People
- (NSDictionary *)allProperties
{
unsigned int count = 0;
// 获取类的所有属性，如果没有属性count就为0
objc_property_t *properties = class_copyPropertyList([self class], &count);
NSMutableDictionary *resultDict = [<a href="http://www.jobbole.com/members/www821839432">@{}</a> mutableCopy];
for (NSUInteger i = 0; i < count; i ++) {
// 获取属性的名称和值
const char *propertyName = property_getName(properties[i]);
NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:propertyName];
id propertyValue = [self valueForKey:name];
if (propertyValue) {
resultDict[name] = propertyValue;
} else {
resultDict[name] = @"字典的key对应的value不能为nil哦！";
}
}
// 这里properties是一个数组指针，我们需要使用free函数来释放内存。
free(properties);
return resultDict;
}
- (NSDictionary *)allIvars
{
unsigned int count = 0;
NSMutableDictionary *resultDict = [<a href="http://www.jobbole.com/members/www821839432">@{}</a> mutableCopy];
Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &count);
for (NSUInteger i = 0; i < count; i ++) {
const char *varName = ivar_getName(ivars[i]);
NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:varName];
id varValue = [self valueForKey:name];
if (varValue) {
resultDict[name] = varValue;
} else {
resultDict[name] = @"字典的key对应的value不能为nil哦！";
}
}
free(ivars);
return resultDict;
}
- (NSDictionary *)allMethods
{
unsigned int count = 0;
NSMutableDictionary *resultDict = [<a href="http://www.jobbole.com/members/www821839432">@{}</a> mutableCopy];
// 获取类的所有方法，如果没有方法count就为0
Method *methods = class_copyMethodList([self class], &count);
for (NSUInteger i = 0; i < count; i ++) {
// 获取方法名称
SEL methodSEL = method_getName(methods[i]);
const char *methodName = sel_getName(methodSEL);
NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:methodName];
// 获取方法的参数列表
int arguments = method_getNumberOfArguments(methods[i]);
resultDict[name] = @(arguments-2);
}
free(methods);
return resultDict;
}
@end
在main.m中运行以下代码
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
People *cangTeacher = [[People alloc] init];
cangTeacher.name = @"苍井空";
cangTeacher.age = 18;
[cangTeacher setValue:@"老师" forKey:@"occupation"];
NSDictionary *propertyResultDic = [cangTeacher allProperties];
for (NSString *propertyName in propertyResultDic.allKeys) {
NSLog(@"propertyName:%@, propertyValue:%@",propertyName, propertyResultDic[propertyName]);
}
NSDictionary *ivarResultDic = [cangTeacher allIvars];
for (NSString *ivarName in ivarResultDic.allKeys) {
NSLog(@"ivarName:%@, ivarValue:%@",ivarName, ivarResultDic[ivarName]);
}
NSDictionary *methodResultDic = [cangTeacher allMethods];
for (NSString *methodName in methodResultDic.allKeys) {
NSLog(@"methodName:%@, argumentsCount:%@", methodName, methodResultDic[methodName]);
}
}
return 0;
}
最后的输出结果如下：
是不是有点失望，我没有加一些特殊的技能，留给下文了。此实战内容是通过苍老师的一些特征学习：如何获取对象所有的属性名称和属性值、获取对象所有成员变量名称和变量值、获取对象所有的方法名和方法参数数量。
Demo传送门->6.2苍老师的特征篇Demo
6.3 苍老师增加新技能篇
苍老师要通过Category和Associated Objects增加技能了，快看！
创建People+Associated.h文件如下：
#import "People.h"
typedef void (^CodingCallBack)();
@interface People (Associated)
@property (nonatomic, strong) NSNumber *associatedBust; // 胸围
@property (nonatomic, copy) CodingCallBack associatedCallBack; // 写代码
@end
People+Associated.m如下:
#import "People+Associated.h"
#if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
#import <objc/objc-runtime.h>
#else
#import <objc/runtime.h>
#import <objc/message.h>
#endif
@implementation People (Associated)
- (void)setAssociatedBust:(NSNumber *)bust
{
// 设置关联对象
objc_setAssociatedObject(self, @selector(associatedBust), bust, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
- (NSNumber *)associatedBust
{
// 得到关联对象
return objc_getAssociatedObject(self, @selector(associatedBust));
}
- (void)setAssociatedCallBack:(CodingCallBack)callback {
objc_setAssociatedObject(self, @selector(associatedCallBack), callback, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (CodingCallBack)associatedCallBack {
return objc_getAssociatedObject(self, @selector(associatedCallBack));
}
@end
在main.m中运行以下代码
#import "People.h"
#import "People+Associated.h"
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
People *cangTeacher = [[People alloc] init];
cangTeacher.name = @"苍井空";
cangTeacher.age = 18;
[cangTeacher setValue:@"老师" forKey:@"occupation"];
cangTeacher.associatedBust = @(90);
cangTeacher.associatedCallBack = ^(){
NSLog(@"苍老师要写代码了！");
};
cangTeacher.associatedCallBack();
NSDictionary *propertyResultDic = [cangTeacher allProperties];
for (NSString *propertyName in propertyResultDic.allKeys) {
NSLog(@"propertyName:%@, propertyValue:%@",propertyName, propertyResultDic[propertyName]);
}
NSDictionary *methodResultDic = [cangTeacher allMethods];
for (NSString *methodName in methodResultDic.allKeys) {
NSLog(@"methodName:%@, argumentsCount:%@", methodName, methodResultDic[methodName]);
}
}
return 0;
}
这次运行结果多出了一个associatedBust（胸围）和一个associatedCallBack（写代码）属性。
如图：
我们成功的给苍老师添加个一个胸围的属性和一个写代码的回调，但是添加属性没有什么意义，我们平时在开发过成功中用的比较多的就是添加回调了。
Demo传送门->6.3苍老师增加新技能篇Demo
6.4 苍老师的资料归档篇
苍老师的资料总要整理一下吧！
创建People.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface People : NSObject <NSCoding>
@property (nonatomic, copy) NSString *name; // 姓名
@property (nonatomic, strong) NSNumber *age; // 年龄
@property (nonatomic, copy) NSString *occupation; // 职业
@property (nonatomic, copy) NSString *nationality; // 国籍
@end
P
People.m
#import "People.h"
#if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
#import <objc/objc-runtime.h>
#else
#import <objc/runtime.h>
#import <objc/message.h>
#endif
@implementation People
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
unsigned int count = 0;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([People class], &count);
for (NSUInteger i = 0; i < count; i ++) {
Ivar ivar = ivars[i];
const char *name = ivar_getName(ivar);
NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];
id value = [self valueForKey:key];
[aCoder encodeObject:value forKey:key];
}
free(ivars);
}
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
self = [super init];
if (self) {
unsigned int count = 0;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([People class], &count);
for (NSUInteger i = 0; i < count; i ++) {
Ivar ivar = ivars[i];
const char *name = ivar_getName(ivar);
NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];
id value = [aDecoder decodeObjectForKey:key];
[self setValue:value forKey:key];
}
free(ivars);
}
return self;
}
@end
Demo传送门->6.4苍老师的资料归档篇Demo
6.5 苍老师的资料转换篇
服务器返回了大量苍老师的数据，手机端这边接收后如何去转换呢？当然是要将JSON转换为Model啦！
相信平时你们的项目中也用到过这些三方库，下面我们去了解下runtime实现JSON和Model互转。
创建People.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface People : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name; // 姓名
@property (nonatomic, strong) NSNumber *age; // 年龄
@property (nonatomic, copy) NSString *occupation; // 职业
@property (nonatomic, copy) NSString *nationality; // 国籍
// 生成model
- (instancetype)initWithDictionary:(NSDictionary *)dictionary;
// 转换成字典
- (NSDictionary *)covertToDictionary;
@end
People.m的代码如下：
#import "People.h"
#if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
#import <objc/objc-runtime.h>
#else
#import <objc/runtime.h>
#import <objc/message.h>
#endif
@implementation People
- (instancetype)initWithDictionary:(NSDictionary *)dictionary
{
self = [super init];
if (self) {
for (NSString *key in dictionary.allKeys) {
id value = dictionary[key];
SEL setter = [self propertySetterByKey:key];
if (setter) {
// 这里还可以使用NSInvocation或者method_invoke，不再继续深究了，有兴趣google。
((void (*)(id, SEL, id))objc_msgSend)(self, setter, value);
}
}
}
return self;
}
- (NSDictionary *)covertToDictionary
{
unsigned int count = 0;
objc_property_t *properties = class_copyPropertyList([self class], &count);
if (count != 0) {
NSMutableDictionary *resultDict = [<a href="http://www.jobbole.com/members/www821839432">@{}</a> mutableCopy];
for (NSUInteger i = 0; i < count; i ++) {
const void *propertyName = property_getName(properties[i]);
NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:propertyName];
SEL getter = [self propertyGetterByKey:name];
if (getter) {
id value = ((id (*)(id, SEL))objc_msgSend)(self, getter);
if (value) {
resultDict[name] = value;
} else {
resultDict[name] = @"字典的key对应的value不能为nil哦！";
}
}
}
free(properties);
return resultDict;
}
free(properties);
return nil;
}
#pragma mark - private methods
// 生成setter方法
- (SEL)propertySetterByKey:(NSString *)key
{
// 首字母大写，你懂得
NSString *propertySetterName = [NSString stringWithFormat:@"set%@:", key.capitalizedString];
SEL setter = NSSelectorFromString(propertySetterName);
if ([self respondsToSelector:setter]) {
return setter;
}
return nil;
}
// 生成getter方法
- (SEL)propertyGetterByKey:(NSString *)key
{
SEL getter = NSSelectorFromString(key);
if ([self respondsToSelector:getter]) {
return getter;
}
return nil;
}
@end
main.m中运行以下代码：
#import <Foundation/Foundation.h>
#if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
#import <objc/objc-runtime.h>
#else
#import <objc/runtime.h>
#import <objc/message.h>
#endif
#import "People.h"
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
NSDictionary *dict = @{
@"name" : @"苍井空",
@"age" : @18,
@"occupation" : @"老师",
@"nationality" : @"日本"
};
// 字典转模型
People *cangTeacher = [[People alloc] initWithDictionary:dict];
NSLog(@"热烈欢迎，从%@远道而来的%@岁的%@%@",cangTeacher.nationality,cangTeacher.age,cangTeacher.name,cangTeacher.occupation);
// 模型转字典
NSDictionary *covertedDict = [cangTeacher covertToDictionary];
NSLog(@"%@",covertedDict);
}
return 0;
}
最后输出内容如下：
相信通过前面的学习，这些代码不用写过多的注释你也可以看懂了，我把假设是网络返回的苍老师的资料转化为了model，然后又将model转回字典。这是一个JSON转Model相互转换的一个思路，大家稍后运行Demo细细品味。
Demo传送门->6.5苍老师的资料转换篇Demo
6.6 苍老师的唱歌篇
这个实例主要是验证一下上文《5.2 消息动态解析》
第一首：
添加sing实例方法，但是不提供方法的实现。验证当找不到方法的实现时，动态添加方法。
创建People.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface People : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
- (void)sing;
@end
创建People.m
#import "People.h"
#if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
#import <objc/objc-runtime.h>
#else
#import <objc/runtime.h>
#import <objc/message.h>
#endif
@implementation People
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
// 我们没有给People类声明sing方法，我们这里动态添加方法
if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"sing"]) {
class_addMethod(self, sel, (IMP)otherSing, "v@:");
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
void otherSing(id self, SEL cmd)
{
NSLog(@"%@ 唱歌啦！",((People *)self).name);
}
在main.m中运行以下代码：
#import <Foundation/Foundation.h>
#if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
#import <objc/objc-runtime.h>
#else
#import <objc/runtime.h>
#import <objc/message.h>
#endif
#import "People.h"
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
People *cangTeacher = [[People alloc] init];
cangTeacher.name = @"苍老师";
[cangTeacher sing];
}
return 0;
}
结果如下：
我们没有提供苍老师唱歌的方法实现，因此在调用此方法的时候，会调用resolveInstanceMethod方法，我们动态添加了方法。我们也可以返回No，继续向下传递。（此处请返回《5.2 消息动态解析》第一步品味下）
Demo传送门->6.6苍老师唱歌篇(第一首)Demo
第二首
外面的小鸟在唱歌，但是苍老师的歌声盖过了小鸟，我们只能听到苍老师唱歌了。
这里我们不声明sing方法，将调用途中动态更换调用对象。
在第一首代码的基础上，创建Bird的model
Bird.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Bird : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end
Bird.m
#import "Bird.h"
#import "People.h"
@implementation Bird
// 第一步：我们不动态添加方法，返回NO，进入第二步；
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
return NO;
}
// 第二部：我们不指定备选对象响应aSelector，进入第三步；
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
return nil;
}
// 第三步：返回方法选择器，然后进入第四部；
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
{
if ([NSStringFromSelector(aSelector) isEqualToString:@"sing"]) {
return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
}
return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}
// 第四部：这步我们修改调用对象
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
// 我们改变调用对象为People
People *cangTeacher = [[People alloc] init];
cangTeacher.name = @"苍老师";
[anInvocation invokeWithTarget:cangTeacher];
}
@end
main.m运行代码如下：
#import <Foundation/Foundation.h>
#if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
#import <objc/objc-runtime.h>
#else
#import <objc/runtime.h>
#import <objc/message.h>
#endif
#import "People.h"
#import "Bird.h"
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Bird *bird = [[Bird alloc] init];
bird.name = @"小小鸟";
((void (*)(id, SEL))objc_msgSend)((id)bird, @selector(sing));
}
return 0;
}
运行结果如下：
成功更换了对象，把对象更换为苍老师了。（此处请返回《5.2 消息动态解析》品味）
Demo传送门->6.6苍老师唱歌篇(第二首)Demo
第三首
苍老师不想唱歌想跳舞了。
这里我是实现不提供声明，不修改调用对象，但是将sing方法修改为dance方法。
创建People.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface People : NSObject
@end
People.m
#import "People.h"
#if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
#import <objc/objc-runtime.h>
#else
#import <objc/runtime.h>
#import <objc/message.h>
#endif
@implementation People
// 第一步：我们不动态添加方法，返回NO，进入第二步；
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
return NO;
}
// 第二部：我们不指定备选对象响应aSelector，进入第三步；
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
return nil;
}
// 第三步：返回方法选择器，然后进入第四部；
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
{
if ([NSStringFromSelector(aSelector) isEqualToString:@"sing"]) {
return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
}
return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}
// 第四部：这步我们修改调用方法
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
[anInvocation setSelector:@selector(dance)];
// 这还要指定是哪个对象的方法
[anInvocation invokeWithTarget:self];
}
// 若forwardInvocation没有实现，则会调用此方法
- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector
{
NSLog(@"消息无法处理：%@", NSStringFromSelector(aSelector));
}
- (void)dance
{
NSLog(@"跳舞！！！come on！");
}
@end
在main.m中运行如下代码：
#import <Foundation/Foundation.h>
#if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
#import <objc/objc-runtime.h>
#else
#import <objc/runtime.h>
#import <objc/message.h>
#endif
#import "People.h"
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
People *cangTeacher = [[People alloc] init];
((void(*)(id, SEL)) objc_msgSend)((id)cangTeacher, @selector(sing));
}
return 0;
}
结果如图：
成功更换了方法，苍老师由唱歌改为跳舞了（此处请返回《5.2 消息动态解析》品味）
Demo传送门->6.6苍老师唱歌篇(第三首)Demo
总结
好吧，我承认我骗了你，当你读到这里你肯定花了不止1小时。都是我的错，不是因为你笨，之所以说1小时是为了让你有信心，有耐心继续下去。读到这里恭喜你已经在iOS开发的道路上又向前了一步！同时我也要感谢以下参考文献以及文章，是他们让我更好的理解了runtime，再次表示感谢！这篇文章断断续续写了将近一周的时间，您可以读到这里就是对我最大的鼓励，谢谢！
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本文参考文献以及文章：
Objective-C Runtime Reference
Object Model
初识Objective-C Runtime
Objective-C Runtime
Objective-C Runtime 运行时之一：类与对象
Runtime Message Forwarding
runtime模型与字典互转
iOS开发之深入探讨runtime机制
Objective-C runtime之消息（二）
Objective-C runtime之消息转发机制（三）
《编写高质量代码：改善Objective-C程序的61个建议》
《正则表达式30分钟入门教程》（参考写作方式）