runtime运行时

oc 的runtime技术功能非常强大，能够在运行时获取各种信息，例如，获取方法列表，属性列表，变量列表，修改方法，属性，增加方法，属性等等，我们也可以引入库#include<objc/runtime.h>进入头文件进行查看

那OC是怎么实现动态调用的呢？下面我们来看看OC通过发送消息来达到动态调用的秘密。假如在OC中写了这样的一个代码：

[obj makeText];其中obj是一个对象，makeText是一个函数名称。对于这样一个简单的调用。在编译时RunTime会将上述代码转化成objc_msgSend(obj,@selector(makeText));首先我们来看看obj这个对象，iOS中的obj都继承于NSObject。@interface NSObject <nsobject> {    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;}</nsobject>在NSObjcet中存在一个Class的isa指针。然后我们看看Class：typedef struct objc_class *Class;struct objc_class {  Class isa; // 指向metaclass  Class super_class ; // 指向其父类  const char *name ; // 类名  long version ; // 类的版本信息，初始化默认为0，可以通过runtime函数class_setVersion和class_getVersion进行修改、读取  long info; // 一些标识信息,如CLS_CLASS (0x1L) 表示该类为普通 class ，其中包含对象方法和成员变量;CLS_META (0x2L) 表示该类为 metaclass，其中包含类方法;  long instance_size ; // 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; // 用于存储每个成员变量的地址  struct objc_method_list **methodLists ; // 与 info 的一些标志位有关,如CLS_CLASS (0x1L),则存储对象方法，如CLS_META (0x2L)，则存储类方法;  struct objc_cache *cache; // 指向最近使用的方法的指针，用于提升效率；  struct objc_protocol_list *protocols; // 存储该类遵守的协议    }Class isa :指向metaclass，也就是静态的Class。一般一个Obj对象中的isa会指向普通的Class，这个Class中存储普通成员变量和对 象方法（“-”开头的方法）.普通Class中的isa指针指向静态Class，静态Class中存储static类型成员变量和类方法（“+”开头的方 法）。

（1）在运行时进行对函数动态替换 class_replaceMethod

使用该函数可以在运行时动态的替换某个类的函数实现，这样做有何作用，可以实现类似windows上的hook效果，即获取系统类的某个实例函数，然后塞进一些自己的东西

IMP orginIMP;NSString * MyUppercaseString(id SELF, SEL _cmd){    NSLog(@"begin uppercaseString");    NSString *str = orginIMP (SELF, _cmd);（3）    NSLog(@"end uppercaseString");    return str;}-（void）testReplaceMethod{      Class strcls = [NSString class];      SEL  oriUppercaseString = @selector(uppercaseString);      orginIMP = [NSStringinstanceMethodForSelector:oriUppercaseString];  （1）        IMP imp2 = class_replaceMethod(strcls,oriUppercaseString,(IMP)MyUppercaseString,NULL);（2）      NSString *s = "hello world";      NSLog(@"%@",[s uppercaseString]];}

执行结果为:
begin uppercaseString
end uppercaseString
HELLO WORLD

这段代码的作用就是
（1）得到uppercaseString这个函数的函数指针存到变量orginIMP中
（2）将NSString类中的uppercaseString函数的实现替换为自己定义的MyUppercaseString
（3）在MyUppercaseString中，先执行了自己的log代码，然后再调用之前保存的uppercaseString的系统实现，这样就在系统函数执行之前加入自己的东西，后面每次对NSString调用uppercaseString的时候，都会打印出log来
与class_replaceMethod相仿，class_addMethod可以在运行时为类增加一个函数。

(2)当某个类不能接受某个selector是，对该selector的调用转发给另一个对象 - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

forwardingTagetForSelector是NSObject的函数，用户可以在派生类中对其重载，从而将无法处理的selector转发给另一个对象。还是以上面的uppercaseString为例，如果用户自己定义的CA类的对象a,没有uppercaseString这样的一个实例函数，那么在不调用respondSelector的情况下，直接执行[a perforSelector:@selector”uppercaseString”]那么执行时一定会crash,此时如果CA实现了forwardingTargetForSelector函数，并且返回一个NSSstring对象，那么就相对于该NSString对象执行了uppercaseString函数，此时就不会crash了，当然实现这个函数的目的并不仅仅是为了让程序不crash那么简单，在实现装饰模式是，也可以使用该函数进行消息转发

@interface CA :NSObject- (void)f;@end@implementation CA- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{if (aSelector == @selector(uppercaseString)){     return @"hello world"   }}测试代码CA *a = [CA new];NSString *s = [a performSelector:@selector(uppercaseString)];NSLog(@"%@",s);

测试代码的输出为：HELLO WORLD
这里有个问题，CA类的对象不能直接接收@selector(uppercaseString),那么如果我在forwardingTargetForSelector函数中调用class_addMethod给CA类添加一个uppercaseString函数，然后返回self,可行么，经过试验，这样程序会崩溃，此时CA类其实已经有了uppercaseString函数，但是不知道为什么不能调用，如果此时new一个CA类的对象，并返回，是可以成功的

(3)当某个对象不能接收某个selector时，向对象所属的类的动态添加所需要的selector：+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL

这个函数与forwardTargetForSelector类似，都会在对象不能接受某个selector转发给另一个对象，另外，触发时机也不完全一样，该函数是个类函数，在程序启动，界面尚未显示出时，就会被调用

在类不能处理某个selector的情况下，如果重载该函数，并使用class_addMethod添加了相应的selector，并返回YES，那么后面forwardingTargetFoeSelector就不会被调用，如果在该函数中没有添加相应的selector，那么不管返回什么，后面都会继续调用forwardingTargetForSelector，如果在该函数中没有添加相应的selector，那么不管返回什么，后面都会继续调用forwardingTargetForSelector，如果在forwardingTargetForSelector并返回能接收该selector的对象，那么resolveInstanceMethod会再次被触发，这一次，如果仍然不添加selector，程序就会crash

@implementation CAvoid dynamicMethodIMP(id self,SEL _cmd){printf("SEL %s did not\n",sel_getName(_cmd));}+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL{if (aSEL == @selector(t)){class_addMethod([selfclass],aSEL,(IMP) dynamicMethodIMP,"v@:");return YES;其中types参数为"i@:@“，按顺序分别表示： i ：   返回值类型int，若是v则表示void @ ：   参数id(self) : ：   SEL(_cmd) @ ：   id(str)  }}class_addMethod 方法中的参数 cls：被添加方法的类 name：可以理解为方法名 imp：实现这个方法的函数 types：一个定义该函数返回值类型和参数类型的字符串@end测试代码CA *ca = [CA new];[ca performSelector:@selector(t)];

执行结果
SEL t did not exist

这里写示例代码二：@implementation CAvoid dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd){    printf("SEL %s did not exist\n",sel_getName(_cmd));}+ (BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL{    return  YES;}- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{    if (aSelector == @selector(uppercaseString))    {        return @"hello world";    }}测试代码 ： a = [[CA alloc]init]; NSLog(@"%@",[a performSelector:@selector(uppercaseString)];代码片

对于该测试代码的输出为：HELLO WORLD
对于该测试代码，由于a没有对于该测试代码，由于a没有uppercaseString函数，因此会触发resolveInstanceMethod，但是由于该函数并没有添加selector，因此运行时发现找不到该函数，会触发
forwardingTargetForSelector函数，在forwardingTargetForSelector函数中，返回了一个NSString “hello world”，因此会由该string来执行uppercaseString函数，最终返回大写的hello world。

(4)使用class_copyPropertyList及property_getName获取类的属性列表及每个属性的名称

u_int             count;objc_property_t*  properties = class_copyPropertyList([UIView class],&count);for (int i = 0; i < count; i++){const char*propertyName = property_getName(properties[i]);NSSTring *strName = [NSString stringWithCString:propertyName encoding:NSUTF8StringEncoding];NSLOG(@"%@",strName);}输出结果：skipsSubviewEnumerationviewTraversalMarkviewDelegatemonitorsSubtreebackgroundColorSystemColorNamegesturesEnableddeliversTouchesForGesturesToSuperviewuserInteractionEnabledtaglayer_boundsWidthVariable_boundsHeightVariable_minXVariable_minYVariable_internalConstraints_dependentConstraints_constraintsExceptingSubviewAutoresizingConstraints_shouldArchiveUIAppearanceTags

使用class_copyMethodList获取类的所有方法列表

获取到的数据是一个Method数组，Method数据结构中包含函数的名称、参数、返回值等信息，以下代码以获取名称为例：

u_int               count;Method*    methods= class_copyMethodList([UIView class], &count);for (int i = 0; i < count ; i++){    SEL name = method_getName(methods[i]);    NSString *strName = [NSString  stringWithCString:sel_getName(name) encoding:NSUTF8StringEncoding];    NSLog(@"%@",strName);}

其他一些相关方法的用法：
1.SEL method_getName(Method m) 由Method得到SEL
2.IMP method_getImplementation(Method m) 由Method得到IMP函数指针
3.const char *method_getTypeEncoding(Method m) 由Method得到类型编码信息
4.unsigned int method_getNumberOfArguments(Method m)获取参数个数
5.char *method_copyReturnType(Method m) 得到返回值类型名称
6.IMP method_setImplementation(Method m, IMP imp) 为该方法设置一个新的实现

总结：

总而言之，使用runtime技术能做些什么事情呢？
可以在运行时，在不继承也不category的情况下，为各种类（包括系统的类）做很多操作，具体包括：

1、增加
增加函数:class_addMethod
增加实例变量:class_addIvar
增加属性:@dynamic标签，或者class_addMethod，因为属性其实就是由getter和setter函数组成
增加Protocol:class_addProtocol (说实话我真不知道动态增加一个protocol有什么用,-_-!!)

2、获取
获取函数列表及每个函数的信息(函数指针、函数名等等):class_getClassMethod method_getName …
获取属性列表及每个属性的信息:class_copyPropertyList property_getName
获取类本身的信息,如类名等：class_getName class_getInstanceSize
获取变量列表及变量信息：class_copyIvarList
获取变量的值

替换
将实例替换成另一个类：object_setClass
将函数替换成一个函数实现：class_replaceMethod
直接通过char *格式的名称来修改变量的值，而不是通过变量