RunTime實現原理剖析

時間 2019-11-06

標籤 runtime 實現原理剖析简体版

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對於RunTime恐怕幾乎每個作iOS的人都據說過，都用過吧，可是對於其具體實現好多人應該都不太清楚吧，今天我這分4部分，詳細的講解一下Runtime，讓你們對Runtime有一個全局的瞭解git

一、isa解析
二、方法緩存
三、objc_msgSend執行流程
四、RunTime的相關API

isa指針

咱們在研究OC對象的時候已經知道了，實力對象的isa指向類對象，類對象的isa指向元類對象。其實這樣說仍是有一點不對的，應該說在arm64架構以前，isa就是一個普通的指針，存儲着Class、 Meta-Class 對象的內存地址；可是從arm64以後，對isa進行了優化，變成了一個共用體（union）結構，還使用位域來存放跟多的信息。github

咱們在這裏下載runtime源碼，而後查找struct objc_object裏面的isa,這裏咱們只研究arm64架構isa面試

struct {
uintptr_t nonpointer        : 1;
uintptr_t has_assoc         : 1;
uintptr_t has_cxx_dtor      : 1;
uintptr_t shiftcls          : 33; // MACH_VM_MAX_ADDRESS 0x1000000000
uintptr_t magic             : 6;
uintptr_t weakly_referenced : 1;
uintptr_t deallocating      : 1;
uintptr_t has_sidetable_rc  : 1;
uintptr_t extra_rc          : 19;
# define RC_ONE (1ULL<<45)
# define RC_HALF (1ULL<<18)
};
複製代碼

咱們發現isa的結構是這種共用體（union）結構，其實使用這種共用體是一種優化，isa不在單獨存放的是一個指針信息了，裏面存放了更多的其餘信息。算法

概念

想要明白isa變成共用體（union）結構,是一種優化，咱們須要先了解一些概念數組

一、位運算
二、字節和位
三、位域
四、共用體

位運算

位運算的運算符有下面幾個緩存

一、左移：<<
二、右移：>>
三、按位或：|
四、按位與：&
五、按位取反：~
六、按位異或：^ 其功能是參與運算的兩數各對應的二進位相異或，當兩對應的二進位相異時，結果爲1

與操做& 與操做&：都是1則爲1，一個0就是0。能夠用來取出來特定的位。例如一個二進制0b 0000 0111,咱們分別想取出第一位1和第四位0。安全

0000 0111            0000 0111
&0000 0001           &0000 1000
--------------       --------------
 0000 0001            0000 0000
複製代碼

咱們能夠發現咱們使用按位與&的時候，咱們若是想取出哪一位，把改成設置爲1，其餘位設置爲0就能夠了。bash

介紹到了&，我再來介紹一個概念，掩碼：通常用來按位與(&)運算的，具體有什麼做用，咱們下面會進行講解數據結構

或操做|多線程

或操做|：一個是1，則爲1，所有是0才爲0。例如一個二進制0b 0101 1010。

0101 1010
| 0001 1100           
--------------
  0101 1110
複製代碼

若是咱們想要某一位，就該該位或上一個0

左移：<< 二進制位所有左移若干位，左邊的丟棄，右邊補0

一、1<<0 1左移0位，0b0000 0001
二、1<<1 1左移1位，0b0000 0010
三、1<<2 1左移2位，0b0000 0100
四、1<<3 1左移3位，0b0000 1000

右移：>>

二進制右移若干位，正數左邊補0，負數左邊補1，右邊丟棄。

例如 12>>2

0000 1100 = 12

0000 0011 = 3 (右移後)

特色：每右移一位，就除以一次2。a>>n 就是 a除以2的n次方

字節和位

Bit意爲「位」，是計算機運算的基礎，屬於二進制的範疇；
Byte意爲「字節」，是計算機文件大小的基本計算單位；

一般用bit來做數據傳輸的單位，由於物理層，數據鏈路層的傳輸對於用戶是透明的，而這種通訊傳輸是基於二進制的傳輸。在應用層一般是用byte來做單位，表示文件的大小，在用戶看來就是可見的數據大小

換算 1 Byte = 8 Bits 1 KB = 1024 Bytes 1 MB = 1024 KB 1 GB = 1024 MB 另外，Byte一般簡寫爲B(大寫），而bit一般簡寫爲b（小寫）。能夠這麼記憶，大寫的爲大單位，實際數值小，小寫的爲小單位，實際數值較大，1B=8b。

位域

所謂」位域「是把一個字節中的二進位劃分爲幾個不一樣的區域，並說明每一個區域的位數。每一個域有一個域名，容許在程序中按域名進行操做。它其實是C語言提供的一種數據結構。

使用位域的好處是：

1.有些信息在存儲時，並不須要佔用一個完整的字節，而只需佔幾個或一個二進制位。例如在存放一個開關量時，只有0和1 兩種狀態，用一位二進位便可。這樣節省存儲空間，並且處理簡便。這樣就能夠把幾個不一樣的對象用一個字節的二進制位域來表示。
2.能夠很方便的利用位域把一個變量給按位分解。好比只須要4個大小在0到3的隨即數，就能夠只rand()一次，而後每一個位域取2個二進制位便可，省時省空間

struct 位域結構名 { 位域列表 }; 其中位域列表的形式爲：類型說明符位域名：位域長度;

struct {
char tall : 1;
char rich : 1;
char handsome : 1;
} _tallRichHandsome;
複製代碼

四、共用體

union中能夠定義多個成員，union的大小由最大的成員的大小決定；

union成員共享同一塊大小的內存，一次只能使用其中的一個成員；對union某一個成員賦值，會覆蓋其餘成員的值（但前提是成員所佔字節數相同，當成員所佔字節數不一樣時只會覆蓋相應字節上的值，好比對char成員賦值就不會把整個int成員覆蓋掉，由於char只佔一個字節，而int佔四個字節）； union量的存放順序是全部成員都從低地址開始存放的。

案例

例如咱們建立一個Person類，裏面有三個Bool屬性，tall、rich、handsome。

@property (nonatomic,assign) BOOL tall;
@property (nonatomic,assign) BOOL rich;
@property (nonatomic,assign) BOOL handsome;
複製代碼

咱們知道這三個屬性佔用了3個字節。其實這個時候咱們能夠考慮到使用位域或者共用體的概念,使用位（Bit）的0和1來表明這三個屬性的YES NO，那個三個屬性就只是佔用了2個字節

位域代碼

@interface Person()
{
// 位域
struct {
char tall : 1;
char rich : 1;
char handsome : 1;
} _tallRichHandsome;
}
@end
@implementation Person

- (void)setTall:(BOOL)tall
{
_tallRichHandsome.tall = tall;
}

- (BOOL)isTall
{
return !!_tallRichHandsome.tall;
}

- (void)setRich:(BOOL)rich
{
_tallRichHandsome.rich = rich;
}

- (BOOL)isRich
{
return !!_tallRichHandsome.rich;
}

- (void)setHandsome:(BOOL)handsome
{
_tallRichHandsome.handsome = handsome;
}

- (BOOL)isHandsome
{
return !!_tallRichHandsome.handsome;
}
複製代碼

爲何會出現!!，咱們知道!(-1) == NO ，!上一個存在的值是NO，!!兩次那麼只會出現YES 和 NO了。

共用體

其實咱們觀察isa的類型，發現isa實際上是使用的共用體，

#define TallMask (1<<0)
#define RichMask (1<<1)
#define HandsomeMask (1<<2)


@interface Person()
{
union {
int bits;
struct {
char tall : 1;
char rich : 1;
char handsome : 1;
};
} _tallRichHandsome;
}
@end

@implementation Person

- (void)setTall:(BOOL)tall
{
if (tall) {
_tallRichHandsome.bits |= TallMask;
} else {
_tallRichHandsome.bits &= ~TallMask;
}
}

- (BOOL)isTall
{
return !!(_tallRichHandsome.bits & TallMask);
}

- (void)setRich:(BOOL)rich
{
if (rich) {
_tallRichHandsome.bits |= RichMask;
} else {
_tallRichHandsome.bits &= ~RichMask;
}
}

- (BOOL)isRich
{
return !!(_tallRichHandsome.bits & RichMask);
}

- (void)setHandsome:(BOOL)handsome
{
if (handsome) {
_tallRichHandsome.bits |= HandsomeMask;
} else {
_tallRichHandsome.bits &= ~HandsomeMask;
}
}

- (BOOL)isHandsome
{
return !!(_tallRichHandsome.bits & HandsomeMask);
}
複製代碼

#define TallMask (1<<0)這是掩碼，爲了方便閱讀。

struct {
char tall : 1;
char rich : 1;
char handsome : 1;
};
複製代碼

其實也僅僅是方便閱讀的做用，讓咱們知道tall、rich、handsome是在哪一位上，去掉並不影響代碼。

擴展：位運算應用

其實咱們能夠看到蘋果官方文檔上面有不少地方運用到了位運算

typedef NS_ENUM(NSInteger, LXDAuthorizationType)
{
LXDAuthorizationTypeNone = 0,
LXDAuthorizationTypePush = 1 << 0,  ///<    推送受權
LXDAuthorizationTypeLocation = 1 << 1,  ///<    定位受權
LXDAuthorizationTypeCamera = 1 << 2,    ///<    相機受權
LXDAuthorizationTypePhoto = 1 << 3,     ///<    相冊受權
LXDAuthorizationTypeAudio = 1 << 4,  ///<    麥克風受權
LXDAuthorizationTypeContacts = 1 << 5,  ///<    通信錄受權
};

複製代碼

typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, UIViewAutoresizing) {
UIViewAutoresizingNone                 = 0,
UIViewAutoresizingFlexibleLeftMargin   = 1 << 0,
UIViewAutoresizingFlexibleWidth        = 1 << 1,
UIViewAutoresizingFlexibleRightMargin  = 1 << 2,
UIViewAutoresizingFlexibleTopMargin    = 1 << 3,
UIViewAutoresizingFlexibleHeight       = 1 << 4,
UIViewAutoresizingFlexibleBottomMargin = 1 << 5
};
複製代碼

太多了，我就不一一列舉了。其實咱們在有些狀況下也能夠參考這樣的設計。例如

typedef enum {
OptionsOne = 1<<0,   // 0b0001
OptionsTwo = 1<<1,   // 0b0010
OptionsThree = 1<<2, // 0b0100
OptionsFour = 1<<3   // 0b1000
} Options

- (void)setOptions:(Options)options
{
if (options & OptionsOne) {
NSLog(@"包含了OptionsOne");
}

if (options & OptionsTwo) {
NSLog(@"包含了OptionsTwo");
}

if (options & OptionsThree) {
NSLog(@"包含了OptionsThree");
}

if (options & OptionsFour) {
NSLog(@"包含了OptionsFour");
}
}


調用上面方法
[self setOptions: OptionsOne | OptionsFour];

複製代碼

總結

最後咱們在看一下isa結構吧

一、nonpointer：0，表明普通的指針，存儲着Class、Meta-Class對象的內存地址；1，表明優化過，使用位域存儲更多的信息
二、has_assoc：是否有設置過關聯對象，若是沒有，釋放時會更快
四、shiftcls：存儲着Class、Meta-Class對象的內存地址信息
五、magic：用於在調試時分辨對象是否未完成初始化
六、weakly_referenced：是否有被弱引用指向過，若是沒有，釋放時會更快
七、deallocating：對象是否正在釋放
八、extra_rc：裏面存儲的值是引用計數器
九、has_sidetable_rc：引用計數器是否過大沒法存儲在isa中；若是爲1，那麼引用計數會存儲在一個叫SideTable的類的屬性中

第三條解釋不知道爲啥違反政治安全問題了，不讓寫，只能截圖了

方法緩存

咱們先來總體的看一下結構

一、class類中只要有isa指針、superClass、cache方法緩存、bits具體的類信息
二、bits & FAST_DATA_MASK 指向一個新的結構體Class_rw_t，裏面包含着methods方法列表、properties屬性列表、protocols協議列表、class_ro_t類的初始化信息等一些類信息

Class_rw_t Class_rw_t裏面的methods方法列表、properties屬性列表都是二維數組，是可讀可寫的，包含類的初始內容，分類的內容

class_ro_t

class_ro_t裏面的baseMethodList，baseProtocols，Ivars，baseProperties是一維數組，是只讀的，包含類的初始化內容

method_t

method_t是對方法的封裝

struct method_t{
SEL name;//函數名
const char *types;//編碼（返回值類型，參數類型）
IMP imp;//指向函數的指針（函數地址）
}
複製代碼

IMP

IMP表明函數的具體實現

typedef id _Nullable (*IMP)(id _Nonnull, SEL _Nonnull, ...); 
複製代碼

第一個參數是指向self的指針(若是是實例方法，則是類實例的內存地址；若是是類方法，則是指向元類的指針)，第二個參數是方法選擇器(selector)

SEL

SEL表明方法名，通常叫作選擇器，底層結構跟char *相似

能夠經過@selector()和sel_registerName()得到
能夠經過sel_getName()和NSStringFromSelector()轉成字符串
不一樣類中相同名字的方法，所對應的方法的選擇器是相同的
具體實現typedef struct objc_selector *SEL

types

types包含了函數返回值，參數編碼的字符串

結構爲：返回值參數1 參數2...參數N

iOS中提供了一個叫作@encode的指令，能夠將具體的類型表示成字符串編碼

例如

// "i24@0:8i16f20"
// 0id 8SEL 16int 20float  == 24
- (int)test:(int)age height:(float)height
複製代碼

每個方法都有兩個默認參數self和_msg 咱們能夠查到id類型爲@，SEL類型爲:

一、第一個參數i返回值
二、第二個參數@ 是id 類型的self
三、第三個參數:是SEL 類型的_msg
四、第四個參數i 是Int age
五、第五個參數f 是float height

其中加載的數字實際上是跟所佔字節有關

一、24 總共佔有多少字節
二、@0 是id 類型的self的起始位置爲0
三、:8 是由於id 類型的self佔字節爲8，因此SEL 類型的_msg`的起始位置爲8

方法緩存

Class內部結構中有一個方法緩存cache_t，用散列表（哈希表）來緩存曾經調用過的方法，能夠提升方法的查找速度。

cache_t結構體裏面有三個元素

buckets 散列表，是一個數組，數組裏面的每個元素就是一個bucket_t,bucket_t裏面存放兩個
- _key SEL做爲key
- _imp 函數的內存地址
_mask 散列表的長度
_occupied已經緩存的方法數量

爲何會用到方法緩存

這張圖片是咱們方法產找路徑，若是咱們的一個類有多個父類，須要調用父類方法，他的查找路徑爲

一、先遍歷本身全部的方法
二、若是在本身類中找不到方法，則遍歷父類全部方法，沒有查找到調用方法以前，一直重複該動做若是每一次方法調用都是走這樣的步驟，對於系統級方法來講，其實仍是比較消耗資源的，爲了應對這個狀況。出現了方法緩存，調用過的方法，都放在緩存列表中，下次查找方法的時候，如今緩存中查找，若是緩存中查找不到，而後在執行上面的方法查找流程。

散列表結構

散列表的結構大概就像上面那樣，數組的下標是經過@selector(方法名)&_mask來求得，具體每個數組的元素是一個結構體,裏面包含兩個元素_imp和@selector(方法名)做爲的key

咱們在上一篇文章中知道，一個值與&上一個_mask，得出的結果必定小於等於_mask值，而_mask值爲數組長度-1，因此任什麼時候候，也不會越界。

其實這就是散列表的算法，也有一些其餘的算法，取餘,一個值取餘和&的效果是相同的。

可是這實際上是有幾個疑慮的

一、初始_mask是多少？ - 初始_mask我簡單了嘗試了一下，第一次可能給3
二、隨着方法的增長，方法數量超過_mask值了怎麼辦 - 隨着方法的增多，方法數量確定會超過_mask，這個時候會清空緩存散列表，而後_mask*2
三、若是兩個值&_mask的值相同了怎麼辦 - 若是兩個值&_mask的值相同時，第二個&減一，知道找到空值，若是減到0尚未找到空位置，那就放在最大位置
四、在沒有存放cach_t的數組位置怎麼處理
- 在沒有佔用是，會在空位置的值爲NULL

源碼查看 咱們在objc-cache.mm文件中查找bucket_t * cache_t::find(cache_key_t k, id receiver)方法。

bucket_t * cache_t::find(cache_key_t k, id receiver)
{
assert(k != 0);

bucket_t *b = buckets();
mask_t m = mask();
mask_t begin = cache_hash(k, m);
mask_t i = begin;
do {
if (b[i].key() == 0  ||  b[i].key() == k) {
return &b[i];
}
} while ((i = cache_next(i, m)) != begin);

// hack
Class cls = (Class)((uintptr_t)this - offsetof(objc_class, cache));
cache_t::bad_cache(receiver, (SEL)k, cls);
}
複製代碼

計算index值

mask_t begin = cache_hash(k, m);
複製代碼

這個方式是計算下標的,咱們點擊進入查看具體實現，就是@selector(方法名)&_mask

當兩個值求的下標相同時

(i = cache_next(i, m)) != begin
複製代碼

具體實現爲

arm64和x86實現方法不同

這裏有一個MJ老師封裝的可以查看對象各類屬性的方法,想要使用的能夠在這裏查看

objc_msgSend執行流程

OC中的方法調用，其實都是轉化爲objc_msgSend函數的調用，objc_msgSend的執行流程能夠分爲3大階段

一、消息發送
二、動態方法解析
三、消息轉發

消息發送

消息發送流程是咱們平時最常用的流程，其餘的像動態方法解析和消息轉發實際上是補救措施。具體流程以下

一、首先判斷消息接受者receiver是否爲nil，若是爲nil直接退出消息發送
二、若是存在消息接受者receiverClass，首先在消息接受者receiverClass的cache中查找方法，若是找到方法，直接調用。若是找不到，往下進行
三、沒有在消息接受者receiverClass的cache中找到方法，則從receiverClass的class_rw_t中查找方法，若是找到方法，執行方法，並把該方法緩存到receiverClass的cache中；若是沒有找到，往下進行
四、沒有在receiverClass中找到方法，則經過superClass指針找到superClass，也是如今緩存中查找，若是找到，執行方法，並把該方法緩存到receiverClass的cache中；若是沒有找到，往下進行
五、沒有在消息接受者superClass的cache中找到方法，則從superClass的class_rw_t中查找方法，若是找到方法，執行方法，並把該方法緩存到receiverClass的cache中；若是沒有找到，重複四、5步驟。若是找不到了superClass了，往下進行
六、若是在最底層的superClass也找不到該方法，則要轉到動態方法解析

動態方法解析

開發者能夠實現如下方法，來動態添加方法實現
- +resolveInstanceMethod:
- +resolveClassMethod:
動態解析事後，會從新走「消息發送」的流程，從receiverClass的cache中查找方法這一步開始執行

咱們建立一個Person類，而後在.h文件中寫一個- (void)test，可是不寫具體實現，而後調用。會打印出最多見的unrecognized selector sent to instance 0x100559b60。

動態方法解析1

動態方法解析須要調用resolveInstanceMethod或者resolveClassMethod一個對應實例方法，一個對應類方法。咱們這裏是實例方法使用resolveInstanceMethod

咱們看一下resolveInstanceMethod的解釋，在咱們須要執行動態方法解析的時候咱們最好返回YES。

- (void)other{
NSLog(@"%s",__func__);
}
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
if (sel == @selector(test)) {
//獲取其餘方法
Method method = class_getInstanceMethod(self, @selector(other));
//動態添加test的方法
class_addMethod(self, sel, method_getImplementation(method), method_getTypeEncoding(method));
}

return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

@end
複製代碼

在class_addMethod方法中咱們須要imp，types，可是OC並無提供相關屬性，全部咱們能夠調用相關方法來獲取相關參數

動態方法解析2

這裏咱們在隨便驗證一下method的結構是否是這種

struct method_t {
SEL sel;
char *types;
IMP imp;
};
複製代碼

咱們代碼改爲這樣

struct method_t {
SEL sel;
char *types;
IMP imp;
};
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{

if (sel == @selector(test)) {
//獲取其餘方法
struct method_t *method = (struct method_t *)class_getInstanceMethod(self, @selector(other));
//動態添加test的方法
class_addMethod(self, sel, method->imp, method->types);

return  YES;
}

return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
複製代碼

動態方法解析3

其實咱們還能夠用C語言驗證一下，提示：C語言中函數方法就是函數的地址

void c_other(id self, SEL _cmd)
{
NSLog(@"c_other - %@ - %@", self, NSStringFromSelector(_cmd));
}
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{

if (sel == @selector(test)) {

class_addMethod(self, sel, (IMP)c_other, "v16@0:8");
return YES;
}

return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

複製代碼

消息轉發

若是方法一個方法在消息發送階段沒有找到相關方法，也沒有進行動態方法解析，這個時候就會走到消息轉發階段了。

調用forwardingTargetForSelector，返回值不爲nil時，會調用objc_msgSend(返回值, SEL)
調用methodSignatureForSelector,返回值不爲nil，調用forwardInvocation:方法；返回值爲nil時，調用doesNotRecognizeSelector:方法
開發者能夠在forwardInvocation:方法中自定義任何邏輯
以上方法都有對象方法、類方法2個版本（前面能夠是加號+，也能夠是減號-）

forwardingTargetForSelector

咱們建立一個命令行項目，建立兩個類，person和Student,在person.h裏面寫一個實例方法，可是不去實現相關方法。

@interface Person : NSObject
- (void)test;
@end


@interface Student : NSObject
- (void)test;
@end
#import "Student.h"

@implementation Student
- (void)test{
NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
複製代碼

調用的時候回報出咱們最多見的錯誤unrecognized selector sent to instance 0x100747a50

若是咱們在person裏面實現這個方法

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{
if (aSelector == @selector(test)) {
return [[Student alloc]init];
}
return nil;
}
複製代碼

調用forwardingTargetForSelector，返回值不爲nil時，會調用objc_msgSend(返回值, SEL)，結果就是調用了objc_msgSend(Student,test)

methodSignatureForSelector（方法簽名）

當forwardingTargetForSelector返回值爲nil，或者都沒有調用該方法的時候，系統會調用methodSignatureForSelector方法。調用methodSignatureForSelector,返回值不爲nil，調用forwardInvocation:方法；返回值爲nil時，調用doesNotRecognizeSelector:方法

對於方法簽名的生成方式

一、[NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"i@:i"]
二、[[[Student alloc]init] methodSignatureForSelector:aSelector];

實現方法簽名之後咱們還要實現forwardInvocation方法，當調用person的test的方法的時候，就會走到這個方法中

NSInvocation封裝了一個方法調用，包括：方法調用者、方法名、方法參數

anInvocation.target 方法調用者
anInvocation.selector 方法名
[anInvocation getArgument:NULL atIndex:0]

咱們也能夠先執行NSLog(@"========");在執行Student的test方法

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
NSLog(@"========");
anInvocation.target = [[Student alloc]init];
[anInvocation invoke];

//    [anInvocation invokeWithTarget:[[Student alloc] init]];
}
複製代碼

其中這兩個方法是同樣的 [anInvocation invokeWithTarget:[[Student alloc] init]];

anInvocation.target = [[Student alloc]init];
[anInvocation invoke];
複製代碼

其實這個方法仍是比較有用的，像網上一些對bug處理都會用到這個方法

RunTime的相關API

類方法

一、Class objc_allocateClassPair(Class superclass, const char *name, size_t extraBytes) 動態建立一個類（參數：父類，類名，額外的內存空間）
二、void objc_registerClassPair(Class cls) 註冊一個類（要在類註冊以前添加成員變量）
三、void objc_disposeClassPair(Class cls) 銷燬一個類
四、Class object_getClass(id obj) 獲取isa指向的Class
五、Class object_setClass(id obj, Class cls) 設置isa指向的Class
六、BOOL object_isClass(id obj) 判斷一個OC對象是否爲Class
七、BOOL class_isMetaClass(Class cls) 判斷一個Class是否爲元類
八、Class class_getSuperclass(Class cls)獲取父類

我在方法緩存講過，在建立一個實例對象之後，裏面的成員變量就固定了，不能在修改了。所以咱們在用objc_registerClassPair註冊類的時候，咱們必須把成員變量寫在註冊以前。簡單使用，由於這裏面的都是runtime底層方法寫的，全部點語法和set方法都不可使用，若是想要遍歷裏面的屬性和方法仍是須要使用runtime提供的方法

建立類

// 建立類
Class newClass = objc_allocateClassPair([NSObject class], "MJDog", 0);
class_addIvar(newClass, "_age", 4, 1, @encode(int));
class_addIvar(newClass, "_weight", 4, 1, @encode(int));
//註冊類
objc_registerClassPair(newClass);

// 成員變量的數量
unsigned int count;
Ivar *ivars = class_copyIvarList(newClass, &count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 取出i位置的成員變量
Ivar ivar = ivars[i];
NSLog(@"%s %s", ivar_getName(ivar), ivar_getTypeEncoding(ivar));
}
free(ivars);

// 在不須要這個類時釋放
  objc_disposeClassPair(newClass);
複製代碼

設置isa指向的Class

Person *p = [[Person alloc]init];
object_setClass(p, [Cat class]);
NSLog(@"%@",p);
複製代碼

成員變量

一、Ivar class_getInstanceVariable(Class cls, const char *name) 獲取一個實例變量信息
二、Ivar *class_copyIvarList(Class cls, unsigned int *outCount) 拷貝實例變量列表（最後須要調用free釋放）
三、void object_setIvar(id obj, Ivar ivar, id value) 設置成員變量的值
四、id object_getIvar(id obj, Ivar ivar) 獲取成員變量的值
五、BOOL class_addIvar(Class cls, const char * name, size_t size, uint8_t alignment, const char * types) 動態添加成員變量（已經註冊的類是不能動態添加成員變量的）
六、const char *ivar_getName(Ivar v), const char *ivar_getTypeEncoding(Ivar v)獲取成員變量的相關信息

最經常使用的方法就是獲取類的成員變量

unsigned int count;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([Person class], &count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 取出i位置的成員變量
Ivar ivar = ivars[i];
NSLog(@"%s %s", ivar_getName(ivar), ivar_getTypeEncoding(ivar));
}
free(ivars);

複製代碼

經常使用的方案

一、JSON轉Model
二、常看寫控件都有哪些元素，而後進行修改

屬性

一、objc_property_t class_getProperty(Class cls, const char *name) 獲取一個屬性
二、objc_property_t *class_copyPropertyList(Class cls, unsigned int *outCount)拷貝屬性列表（最後須要調用free釋放）
三、BOOL class_addProperty(Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes, unsigned int attributeCount) 動態添加屬性
四、void class_replaceProperty(Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes, unsigned int attributeCount) 動態替換屬性
五、const char *property_getName(objc_property_t property) 獲取屬性的一些信息
六、const char *property_getAttributes(objc_property_t property) 獲取屬性的一些信息

方法
一、得到一個實例方法、類方法 - Method class_getInstanceMethod(Class cls, SEL name) - Method class_getClassMethod(Class cls, SEL name)
二、方法實現相關操做 - IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL name) - IMP method_setImplementation(Method m, IMP imp) - void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2)
三、拷貝方法列表（最後須要調用free釋放）
- Method *class_copyMethodList(Class cls, unsigned int *outCount)
四、動態添加方法
- BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)
五、動態替換方法
- IMP class_replaceMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)
六、選擇器相關
- const char *sel_getName(SEL sel)
- SEL sel_registerName(const char *str)
七、用block做爲方法實現
- IMP imp_implementationWithBlock(id block)
- id imp_getBlock(IMP anImp)
- BOOL imp_removeBlock(IMP anImp)

最多見的就是動態方法交換

Method runMethod = class_getInstanceMethod([Person class], @selector(run));
Method testMethod = class_getInstanceMethod([Person class], @selector(test));
method_exchangeImplementations(runMethod, testMethod)
複製代碼

還有一個方法替換

MJPerson *person = [[Person alloc] init];

//        class_replaceMethod([Person class], @selector(run), (IMP)myrun, "v");


class_replaceMethod([Person class], @selector(run), imp_implementationWithBlock(^{
NSLog(@"123123");
}), "v");

[person run];
複製代碼

咱們常常會看一些面試題，可是好多面試題咱們都是知其然不知其因此然，你若是認真的看了我上面總結的幾十篇文章，那麼你也會知其因此然。

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