一、runtime簡介

• RunTime簡稱執行時。OC就是執行時機制，也就是在執行時候的一些機制，其中最主要的是訊息機制。
• 對於C語言，函式的呼叫在編譯的時候會決定呼叫哪個函式。
• 對於OC的函式，屬於動態呼叫過程，在編譯的時候並不能決定真正呼叫哪個函式，只有在真正執行的時候才會根據函式的名稱找到對應的函式來呼叫。
• 事實證明：
  • 在編譯階段，OC可以呼叫任何函式，即使這個函式並未實現，只要宣告過就不會報錯。
  • 在編譯階段，C語言呼叫未實現的函式就會報錯。

二、runtime作用

1.傳送訊息

• 方法呼叫的本質，就是讓物件傳送訊息。
• objc_msgSend,只有物件才能傳送訊息，因此以objc開頭.
• 使用訊息機制
  前提，必須匯入#import <objc/message.h>
• 訊息機制簡單使用

    // 建立person物件
    Person *p = [[Person alloc] init];

    // 呼叫物件方法
    [p eat];

    // 本質：讓物件傳送訊息
    objc_msgSend(p, @selector(eat));

    // 呼叫類方法的方式：兩種
    // 第一種通過類名呼叫
    [Person eat];
    // 第二種通過類物件呼叫
    [[Person class] eat];

    // 用類名呼叫類方法，底層會自動把類名轉換成類物件呼叫
    // 本質：讓類物件傳送訊息
    objc_msgSend([Person class], @selector(eat));
 

• 訊息機制原理:物件根據方法編號SEL去對映表查詢對應的方法實現

2.交換方法

• 開發使用場景:系統自帶的方法功能不夠，給系統自帶的方法擴充套件一些功能，並且保持原有的功能。
• 方式一:繼承系統的類，重寫方法.
• 方式二:使用runtime,交換方法.

@implementation ViewController


- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    // 需求：給imageNamed方法提供功能，每次載入圖片就判斷下圖片是否載入成功。
    // 步驟一：先搞個分類，定義一個能載入圖片並且能列印的方法+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name;
    // 步驟二：交換imageNamed和imageWithName的實現，就能呼叫imageWithName，間接呼叫imageWithName的實現。
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"123"];

}

@end


@implementation UIImage (Image)
// 載入分類到記憶體的時候呼叫
+ (void)load
{
    // 交換方法

    // 獲取imageWithName方法地址
    Method imageWithName = class_getClassMethod(self, @selector(imageWithName:));

    // 獲取imageWithName方法地址
    Method imageName = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));

    // 交換方法地址，相當於交換實現方式
    method_exchangeImplementations(imageWithName, imageName);


}

// 不能在分類中重寫系統方法imageNamed，因為會把系統的功能給覆蓋掉，而且分類中不能呼叫super.

// 既能載入圖片又能列印
+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name
{

    // 這裡呼叫imageWithName，相當於呼叫imageName
    UIImage *image = [self imageWithName:name];

    if (image == nil) {
        NSLog(@"載入空的圖片");
    }

    return image;
}


@end
 

• 交換原理：

  • 交換之前： 

  • 交換之後： 

3.動態新增方法

• 開發使用場景：如果一個類方法非常多，載入類到記憶體的時候也比較耗費資源，需要給每個方法生成對映表，可以使用動態給某個類，新增方法解決。
• 簡單使用

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    Person *p = [[Person alloc] init];

    // 預設person，沒有實現eat方法，可以通過performSelector呼叫，但是會報錯。
    // 動態新增方法就不會報錯
    [p performSelector:@selector(eat)];

}


@end


@implementation Person
// void(*)()
// 預設方法都有兩個隱式引數，
void eat(id self,SEL sel)
{
    NSLog(@"%@ %@",self,NSStringFromSelector(sel));
}

// 當一個物件呼叫未實現的方法，會呼叫這個方法處理,並且會把對應的方法列表傳過來.
// 剛好可以用來判斷，未實現的方法是不是我們想要動態新增的方法
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{

    if (sel == @selector(eat)) {
        // 動態新增eat方法

        // 第一個引數：給哪個類新增方法
        // 第二個引數：新增方法的方法編號
        // 第三個引數：新增方法的函式實現（函式地址）
        // 第四個引數：函式的型別，(返回值+引數型別) v:void @:物件->self :表示SEL->_cmd
        class_addMethod(self, @selector(eat), eat, "[email protected]:");

    }

    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
@end

4.給分類新增屬性

• 原理：給一個類宣告屬性，其實本質就是給這個類新增關聯，並不是直接把這個值的記憶體空間新增到類存空間。

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    // 給系統NSObject類動態新增屬性name

    NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
    objc.name = @"圖靈";
    NSLog(@"%@",objc.name);

}


@end


// 定義關聯的key
static const char *key = "name";

@implementation NSObject (Property)

- (NSString *)name
{
    // 根據關聯的key，獲取關聯的值。
    return objc_getAssociatedObject(self, key);
}

- (void)setName:(NSString *)name
{
    // 第一個引數：給哪個物件新增關聯
    // 第二個引數：關聯的key，通過這個key獲取
    // 第三個引數：關聯的value
    // 第四個引數:關聯的策略
    objc_setAssociatedObject(self, key, name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

@end

5.字典轉模型

• 設計模型：字典轉模型的第一步
  • 模型屬性，通常需要跟字典中的key一一對應
  • 問題：一個一個的生成模型屬性，很慢？
  • 需求：能不能自動根據一個字典，生成對應的屬性。
  • 解決：提供一個分類，專門根據字典生成對應的屬性字串。

    @implementation NSObject (Log)


// 自動列印屬性字串
+ (void)resolveDict:(NSDictionary *)dict{

    // 拼接屬性字串程式碼
    NSMutableString *strM = [NSMutableString string];

    // 1.遍歷字典，把字典中的所有key取出來，生成對應的屬性程式碼
    [dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull key, id  _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {

        // 型別經常變，抽出來
         NSString *type;

        if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFString")]) {
            type = @"NSString";
        }else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFArray")]){
            type = @"NSArray";
        }else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFNumber")]){
            type = @"int";
        }else if ([obj isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSCFDictionary")]){
            type = @"NSDictionary";
        }


        // 屬性字串
        NSString *str;
        if ([type containsString:@"NS"]) {
            str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, strong) %@ *%@;",type,key];
        }else{
            str = [NSString stringWithFormat:@"@property (nonatomic, assign) %@ %@;",type,key];
        }

        // 每生成屬性字串，就自動換行。
        [strM appendFormat:@"\n%@\n",str];

    }];

    // 把拼接好的字串打印出來，就好了。
    NSLog(@"%@",strM);

}


@end

• 字典轉模型的方式一：KVC

@implementation Status


+ (instancetype)statusWithDict:(NSDictionary *)dict
{
    Status *status = [[self alloc] init];

    [status setValuesForKeysWithDictionary:dict];

    return status;

}

@end

• KVC字典轉模型弊端：必須保證，模型中的屬性和字典中的key一一對應。
  • 如果不一致，就會呼叫[<Status 0x7fa74b545d60> setValue:forUndefinedKey:] 報key找不到的錯。
  • 分析:模型中的屬性和字典的key不一一對應，系統就會呼叫setValue:forUndefinedKey:報錯。
  • 解決:重寫物件的setValue:forUndefinedKey:,把系統的方法覆蓋， 就能繼續使用KVC，字典轉模型了。

- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key
{

}

• 字典轉模型的方式二：Runtime
  • 思路：利用執行時，遍歷模型中所有屬性，根據模型的屬性名，去字典中查詢key，取出對應的值，給模型的屬性賦值。
  • 步驟：提供一個NSObject分類，專門字典轉模型，以後所有模型都可以通過這個分類轉。

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    // 解析Plist檔案
    NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"status.plist" ofType:nil];

    NSDictionary *statusDict = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:filePath];

    // 獲取字典陣列
    NSArray *dictArr = statusDict[@"statuses"];

    // 自動生成模型的屬性字串
//    [NSObject resolveDict:dictArr[0][@"user"]];


    _statuses = [NSMutableArray array];

    // 遍歷字典陣列
    for (NSDictionary *dict in dictArr) {

        Status *status = [Status modelWithDict:dict];

        [_statuses addObject:status];

    }

    // 測試資料
    NSLog(@"%@ %@",_statuses,[_statuses[0] user]);


}

@end

@implementation NSObject (Model)

+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict
{
    // 思路：遍歷模型中所有屬性-》使用執行時

    // 0.建立對應的物件
    id objc = [[self alloc] init];

    // 1.利用runtime給物件中的成員屬性賦值

    // class_copyIvarList:獲取類中的所有成員屬性
    // Ivar：成員屬性的意思
    // 第一個引數：表示獲取哪個類中的成員屬性
    // 第二個引數：表示這個類有多少成員屬性，傳入一個Int變數地址，會自動給這個變數賦值
    // 返回值Ivar *：指的是一個ivar陣列，會把所有成員屬性放在一個數組中，通過返回的陣列就能全部獲取到。
    /* 類似下面這種寫法

     Ivar ivar;
     Ivar ivar1;
     Ivar ivar2;
     // 定義一個ivar的陣列a
     Ivar a[] = {ivar,ivar1,ivar2};

     // 用一個Ivar *指標指向陣列第一個元素
     Ivar *ivarList = a;

     // 根據指標訪問陣列第一個元素
     ivarList[0];

     */
    unsigned int count;

    // 獲取類中的所有成員屬性
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);

    for (int i = 0; i < count; i++) {
        // 根據角標，從陣列取出對應的成員屬性
        Ivar ivar = ivarList[i];

        // 獲取成員屬性名
        NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];

        // 處理成員屬性名->字典中的key
        // 從第一個角標開始擷取
        NSString *key = [name substringFromIndex:1];

        // 根據成員屬性名去字典中查詢對應的value
        id value = dict[key];

        // 二級轉換:如果字典中還有字典，也需要把對應的字典轉換成模型
        // 判斷下value是否是字典
        if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
            // 字典轉模型
            // 獲取模型的類物件，呼叫modelWithDict
            // 模型的類名已知，就是成員屬性的型別

            // 獲取成員屬性型別
           NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
          // 生成的是這種@"@\"User\"" 型別 -》 @"User"  在OC字串中 \" -> "，\是轉義的意思，不佔用字元
            // 裁剪型別字串
            NSRange range = [type rangeOfString:@"\""];

           type = [type substringFromIndex:range.location + range.length];

            range = [type rangeOfString:@"\""];

            // 裁剪到哪個角標，不包括當前角標
          type = [type substringToIndex:range.location];


            // 根據字串類名生成類物件
            Class modelClass = NSClassFromString(type);


            if (modelClass) { // 有對應的模型才需要轉

                // 把字典轉模型
                value  =  [modelClass modelWithDict:value];
            }


        }

        // 三級轉換：NSArray中也是字典，把陣列中的字典轉換成模型.
        // 判斷值是否是陣列
        if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
            // 判斷對應類有沒有實現字典陣列轉模型陣列的協議
            if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {

                // 轉換成id型別，就能呼叫任何物件的方法
                id idSelf = self;

                // 獲取陣列中字典對應的模型
                NSString *type =  [idSelf arrayContainModelClass][key];

                // 生成模型
               Class classModel = NSClassFromString(type);
                NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array];
                // 遍歷字典陣列，生成模型陣列
                for (NSDictionary *dict in value) {
                    // 字典轉模型
                  id model =  [classModel modelWithDict:dict];
                    [arrM addObject:model];
                }

                // 把模型陣列賦值給value
                value = arrM;

            }
        }


        if (value) { // 有值，才需要給模型的屬性賦值
            // 利用KVC給模型中的屬性賦值
            [objc setValue:value forKey:key];
        }

    }

    return objc;
}

@end