前言
Runtime是iOS外面十分重要的基础知识，首次与它见面时，甚是糊涂，但没有关系，万事万物都是要由生疏到相熟。学就完了。
注释
常常有小伙伴私下在Q上问一些对于Runtime的货色，问我有没有Runtime的相干博客，之前还真没正儿八经的总结过。之前只是在解析第三方框架源码时，聊过一些用法，也就是这些第三方框架中用到的Runtime。比方属性关联，动静获取属性等等。本篇博客就针对Runtime这个主题来总结一些其罕用的一些办法.
本篇博客所聊的Runtime的内容大略有：动静获取类名、动静获取类的成员变量、动静获取类的属性列表、动静获取类的办法列表、动静获取类所遵循的协定列表、动静增加新的办法、类的实例办法实现的替换、动静属性关联、音讯发送与音讯转发机制等。当然，本篇博客总结的是运行时罕用的性能，并不是所有Runtime的内容。
一、构建Runtime测试用例
本篇博客的内容是依靠于实例的，所以咱们在本篇博客中先构建咱们的测试类，Runtime将会对该类进行相干的操作。下方就是本篇博客所波及Demo的目录，下面的RuntimeKit类是讲Runtime罕用的性能进行了简略的封装，而下方的TestClass以及相干的类目就是咱们Runtime要操作的对象了。下方会对TestClass以及类目中的内容进行具体介绍。
下方的代码就是咱们的测试类TestClass的次要局部，因为TestClass是专门用来测试的类，所以其波及的内容要尽量的全面。TestClass遵循了NSCoding, NSCopying这两个协定，并且为其增加了私有属性、公有属性、公有成员变量、 私有实例办法、公有实例办法、类办法等。这些增加的内容，都将是咱们Runtime的操作对象。下方那几个TestClass的类目稍后在应用Runtime时再进行介绍。
TestClass.h@interface TestClass : NSObject <NSCoding, NSCopying> @property (nonatomic, strong) NSArray *publicProperty1;@property (nonatomic, strong) NSString *publicProperty2; + (void)classMethod:(NSString *)value;- (void)publicTestMethod1:(NSString *)value1 Second:(NSString *)value2;- (void)publicTestMethod2; - (void)method1; @end TestClass.m@interface TestClass() { NSInteger _var1; int _var2; BOOL _var3; double _var4; float _var5;} @property (nonatomic, strong) NSMutableArray *privateProperty1;@property (nonatomic, strong) NSNumber *privateProperty2;@property (nonatomic, strong) NSDictionary *privateProperty3; @end @implementation TestClass + (void)classMethod: (NSString *)value { NSLog(@"publicTestMethod1");} - (void)privateTestMethod1 { NSLog(@"privateTestMethod1");} - (void)privateTestMethod2 { NSLog(@"privateTestMethod2");} #pragma mark - 办法替换时应用- (void)method1 { NSLog(@"我是Method1的实现");} @end二、RuntimeKit的封装
接下来咱们就来看看RuntimeKit中的内容，其中对Runtime罕用的办法进行了简略的封装。次要是动静的获取类的一些属性和办法的，以及动静办法增加和办法替换的。本局部的干货还是不少的。
1、获取类名
动静的获取类名是比较简单的，应用class_getName(Class)就能够在运行时来获取类的名称。class_getName()函数返回的是一个char类型的指针，也就是C语言的字符串类型，所以咱们要将其转换成NSString类型，而后再返回进来。下方的+fetchClassName:办法就是咱们封装的获取类名的办法，如下所示：
/** 获取类名 @param class 响应类 @return NSString 类名 */+ (NSString *)fetchClassName:(Class)class { const char *className = class_getName(class); return [NSString stringWithUTF8String:className];}2、获取成员变量
下方这个+fetchIvarList:这个办法就是咱们封装的获取类的成员变量的办法。当然咱们在获取成员变量时，能够用ivar_getTypeEncoding()来获取相应成员变量的类型。应用ivar_getName()来获取相应成员变量的名称。下方就是对获取成员变量的性能的封装。返回的是一个数组，数组的元素是一个字典，而字典中存储的就是相应成员变量的名称和类型。
/** 获取成员变量 @param class 响应类 @return NSArray 成员变量列表 */+ (NSArray *)fetchIvarList:(Class)class { unsigned int count = 0; Ivar *ivarList = class_copyIvarList(class, &count); NSMutableArray *mutableList = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:count]; for (unsigned int i = 0; i < count; i++) { NSMutableDictionary *dic = [[NSMutableDictionary alloc] initWithCapacity:2]; const char *ivarName = ivar_getName(ivarList[i]); const char *ivarType = ivar_getTypeEncoding(ivarList[i]); dic[@"type"] = [NSString stringWithUTF8String:ivarType]; dic[@"ivarName"] = [NSString stringWithUTF8String:ivarName]; [mutableList addObject:dic]; } free(ivarList); return [NSArray arrayWithArray:mutableList];}下方就是调用上述办法获取的TestClass类的成员变量。当然在运行时就没有什么公有和私有之分了，只有是成员变量就能够获取到。在OC中的给类增加成员属性其实就是增加了一个成员变量和getter以及setter办法。所以获取的成员列表中必定带有成员属性，不过成员属性的名称后方增加了下划线来与成员属性进行辨别。咱们也能够获取成员变量的类型，下方的_var1是NSInteger类型，动静获取到的是q字母，其实是NSInteger的符号。而i就示意int类型，c示意Bool类型，d示意double类型，f则就示意float类型。当然这些根本类型都是由一个字母代替的，如果是援用类型的话，则间接就是一个字符串了，比方NSArray类型就是"@NSArray"。
3.获取成员属性
下面获取的是类的成员变量，那么下方这个+fetchPropertyList:获取的就是成员属性。当然此刻获取的只包含成员属性，也就是那些有setter或者getter办法的成员变量。下方次要是应用了class_copyPropertyList(Class,&count)来获取的属性列表，而后通过for循环通过property_getName()来获取每个属性的名字。当然应用property_getName()获取到的名字仍然是C语言的char类型的指针，所以咱们还须要将其转换成NSString类型，而后放到数组中一并返回。如下所示：
/** 获取类的属性列表，包含公有和私有属性，以及定义在延展（extention)中的属性 @param class 响应类 @return NSArray 属性列表数组 */+ (NSArray *)fetchPropertyList:(Class)class { unsigned int count = 0; objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList(class, &count); NSMutableArray *mutableList = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:count]; for (unsigned int i = 0; i < count; i++) { const char *propertyName = property_getName(propertyList[i]); [mutableList addObject:[NSString stringWithUTF8String:propertyName]]; } free(propertyList); return [NSArray arrayWithArray:mutableList];}下方这个截图就是调用上述办法获取的TestClass的所有的属性，当然dynamicAddProperty是咱们应用Runtime动静给TestClass增加的，所以也是能够获取到的。当然咱们获取到的属性的名称为了与其对应的成员变量进行辨别，成员属性的名字前边是没有下划线的。
4、获取类的实例办法
接下来咱们就来封装一下获取类的实例办法列表的性能，下方这个+fetchMethodList:就是咱们封装的获取类的实例办法列表的函数。在下方函数中，通过class_copyMethodList()办法获取类的实例办法列表，而后通过for循环应用method_getName()来获取每个办法的名称，而后将办法的名称转换成NSString类型，存储到数组中一并返回。具体代码如下所示：
/** 获取类的实例办法列表：getter，setter，对象办法等，但不能获取类办法 @param class 响应类 @return NSArray 实例办法列表 */+ (NSArray *)fetchInstanceMethodList:(Class)class { unsigned int count = 0; Method *instanceMethodList = class_copyMethodList(class, &count); NSMutableArray *mutableList = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:count]; for (unsigned int i = 0; i < count; i++) { Method method = instanceMethodList[i]; SEL methodName = method_getName(method); [mutableList addObject:NSStringFromSelector(methodName)]; } free(instanceMethodList); return [NSArray arrayWithArray:mutableList];}下方这个截图就是上述办法在TestClass上运行的后果，其中打印了TestClass类的所有实例办法，当然其中也必须得蕴含成员属性的getter和setter办法。当然TestClass类目中的办法也是必须能获取到的。后果如下所示：
5、获取协定列表
下方是获取咱们类所遵循协定列表的办法，次要应用了class_copyProtocolList()来获取列表，而后通过for循序应用protocol_getName()来获取协定的名称，最初将其转换成NSString类型放入数组中返回即可。
/** 获取协定列表 @param class 响应类 @return NSArray 协定列表 */ + (NSArray *)fetchProtocolList:(Class)class { unsigned int count = 0; __unsafe_unretained Protocol **protocolList = class_copyProtocolList(class, &count); NSMutableArray *mutableArray = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:count]; for (unsigned int i = 0; i < count; i++) { Protocol *protocol = protocolList[i]; const char *protocolName = protocol_getName(protocol); [mutableArray addObject:[NSString stringWithUTF8String:protocolName]]; } free(protocolList); return [NSArray arrayWithArray:mutableArray];}下方就是咱们获取到的TestClass类所遵循的协定列表：
6、动静增加办法实现
下方就是动静的往相应类上增加办法以及实现。下方的+addMethod办法有三个参数，第一个参数是要增加办法的类，第二个参数是办法的SEL，第三个参数则是提供办法实现的SEL。稍后在音讯发送和音讯转发时会用到下方的办法。下方次要是应用class_getInstanceMethod()和method_getImplementation()这两个办法相结合获取相应SEL的办法实现。下方的IMP其实就是Implementation的办法缩写，获取到相应的办法实现后，而后再调用class_addMethod()办法将IMP与SEL进行绑定即可。具体做法如下所示。
/** 往类上增加新的办法与实现 @param class 响应类 @param methodSel 办法名 @param methodSelImpl 对应办法实现的办法名 */+ (void)addMethod:(Class)class method:(SEL)methodSel method:(SEL)methodSelImpl { Method method = class_getInstanceMethod(class, methodSelImpl); IMP methodIMP = method_getImplementation(method); const char *types = method_getTypeEncoding(method); class_addMethod(class, methodSel, methodIMP, types);}7、办法实现替换
下方就是讲类的两个办法的实现进行替换。如果将MethodA与MethodB的办法实现进行替换的话，调用MethodA时就会执行MethodB的内容，反之亦然。
/** 办法替换 @param class 响应类 @param oldMethod 被替换办法 @param newMethod 替换办法 */+ (void)exchangeMethod:(Class)class method:(SEL)oldMethod method:(SEL)newMethod { Method method1 = class_getInstanceMethod(class, oldMethod); Method method2 = class_getInstanceMethod(class, newMethod); method_exchangeImplementations(method1, method2);}下方这段代码就是对上述办法的测试。下方是TestClass的一个类目，在该类目中将类目中的办法与TestClass中的办法进行了替换。也就是将method1与method2进行了替换，替换后在method2中调用的method2其实就是调用的method1。在第三方库中，常常会应用该个性，已达到AOP编程的目标。
#import "TestClass+ExchangeMethod.h"#import "RuntimeKit.h" @implementation TestClass (ExchangeMethod) - (void)exchangeMethod { [RuntimeKit exchangeMethod:[self class] method:@selector(method1) method:@selector(method2)];} - (void)method2 { [self method2]; NSLog(@"能够在Method1根底上增加任何货色了");} @end三、属性关联
属性关联说白了就是在类目中动静的为咱们的类增加相应的属性，如果看过之前公布的对Masonry框架源码解析的博客的话，对下方的属性关联并不生疏。在Masonry框架中就利用Runtime的属性关联在UIView的类目中给UIView增加了一个束缚数组，用来记录增加在以后View上的所有束缚。下方就是在TestClass的类目中通过objc_getAssociatedObject()和objc_setAssociatedObject()两个办法为TestClass类增加了一个dynamicAddProperty属性。下面咱们获取到的属性列表中就含有该动静增加的成员属性。
下方就是属性关联的具体代码，如下所示。
#import "TestClass+AssociatedObject.h"#import "RuntimeKit.h" @implementation TestClass (AssociatedObject) #pragma mark - 动静属性关联static char kDynamicAddProperty; /** getter办法 @return NSString 关联属性的值 */- (NSString *)dynamicAddProperty { return objc_getAssociatedObject(self, &kDynamicAddProperty);} /** setter办法 @param dynamicAddProperty 动静增加属性 */ - (void)setDynamicAddProperty:(NSString *)dynamicAddProperty { objc_setAssociatedObject(self, &kDynamicAddProperty, dynamicAddProperty, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);} @end四、音讯解决与音讯转发
在Runtime中不得不提的就是OC的音讯解决和音讯转发机制。当然网上也有不少相干材料，本篇博客为了完整性，还是要聊一下音讯解决与音讯转发的。当你调用一个类的办法时，先在本类中的办法缓存列表中进行查问，如果在缓存列表中找到了该办法的实现，就执行，如果找不到就在本类中的方列表中进行查找。在本类方列表中查找到相应的办法实现后就进行调用，如果没找到，就去父类中进行查找。如果在父类中的办法列表中找到了相应办法的实现，那么就执行，否则就执行下方的几步。
当调用一个办法在缓存列表，本类中的办法列表以及父类的办法列表找不到相应的实现时，到程序解体阶段两头还会有几步让你来解救。接下来就来看看这几步该怎么走。
1.音讯解决（Resolve Method）
当在相应的类以及父类中找不到类办法实现时会执行+resolveInstanceMethod:这个类办法。该办法如果在类中不被重写的话，默认返回NO。如果返回NO就表明不做任何解决，走下一步。如果返回YES的话，就阐明在该办法中对这个找不到实现的办法进行了解决。在该办法中，咱们能够为找不到实现的SEL动静的增加一个办法实现，增加结束后，就会执行咱们增加的办法实现。这样，当一个类调用不存在的办法时，就不会解体了。具体做法如下所示：
//运行时办法拦挡- (void)dynamicAddMethod:(NSString *)value { NSLog(@"OC替换的办法：%@",value);} #pragma mark - 音讯解决/** 没有找到SEL的IMP执行以下办法 @param sel 以后对象调用并且找不到IMP的SEL @return BOOL 找到其余的执行办法时，返回YES */+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {// return NO; //默认返回NO，当返回NO的时候，解开正文，会接着执行????forwardingTargetForSelector:办法 [RuntimeKit addMethod:[self class] method:sel method:@selector(dynamicAddMethod:)]; return YES;}2、音讯疾速转发
如果不对上述音讯进行解决的话，也就是+resolveInstanceMethod:返回NO时，会走下一步音讯转发，即-forwardingTargetForSelector:。该办法会返回一个类的对象，这个类的对象有SEL对应的实现，当调用这个找不到的办法时，就会被转发到SecondClass中去进行解决。这也就是所谓的音讯转发。当该办法返回self或者nil, 阐明不对相应的办法进行转发，那么就该走下一步了。
#pragma mark - 音讯转发/** 当以后对象不存在的SEL传给其它存在该SEL的对象 @param aSelector 以后对象不存在的SEL @return id 其它存在该SEL的对象 */- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {// return self; //解开正文走上面????俩办法 return [SecondClass new]; //让SecondClass执行}3.音讯惯例转发
如果不将音讯转发给其余类的对象，那么就只能本人进行解决了。如果上述办法返回self的话，会执行-methodSignatureForSelector:办法来获取办法的参数以及返回数据类型，也就是说该办法获取的是办法的签名并返回。如果上述办法返回nil的话，那么音讯转发就完结，程序解体，报出找不到相应的办法实现的解体信息。
在+resolveInstanceMethod:返回NO时就会执行下方的办法，下方也是讲该办法转发给SecondClass，如下所示：
#pragma mark - 音讯惯例转发- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector { //查找父类的办法签名 NSMethodSignature *signature = [super methodSignatureForSelector:aSelector]; if (!signature) { signature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"@@:"]; } return signature;} - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation { SecondClass *forwardClass = [SecondClass new]; SEL sel = anInvocation.selector; if ([forwardClass respondsToSelector:sel]) { [anInvocation invokeWithTarget:forwardClass]; } else { [self doesNotRecognizeSelector:sel]; }}作为一个开发者，有一个学习的气氛跟一个交换圈子特地重要，这是一个我的iOS交换群：642363427不论你是小白还是大牛欢送入驻 ，分享BAT,阿里面试题、面试教训，探讨技术， 大家一起交流学习成长！