Objective-C Runtime 運行時之五：協議與分類

Objective-C中的分類容許咱們經過給一個類添加方法來擴充它（可是經過category不能添加新的實例變量），而且咱們不須要訪問類中的代碼就能夠作到。

Objective-C中的協議是廣泛存在的接口定義方式，即在一個類中經過@protocol定義接口，在另外類中實現接口，這種接口定義方式也成爲「delegation」模式，@protocol聲明瞭能夠唄其餘任何方法類實現的方法，協議僅僅是定義一個接口，而由其餘的類去負責實現。

在本章中，咱們來看看runtime對分類與協議的支持。

基礎數據類型

Category

Category是表示一個指向分類的結構體的指針，其定義以下：

typedef struct objc_category *Category;



struct objc_category {

    char *category_name                          OBJC2_UNAVAILABLE; // 分類名

    char *class_name                             OBJC2_UNAVAILABLE; // 分類所屬的類名

    struct objc_method_list *instance_methods    OBJC2_UNAVAILABLE; // 實例方法列表

    struct objc_method_list *class_methods       OBJC2_UNAVAILABLE; // 類方法列表

    struct objc_protocol_list *protocols         OBJC2_UNAVAILABLE; // 分類所實現的協議列表

}

這個結構體主要包含了分類定義的實例方法與類方法，其中instance_methods列表是objc_class中方法列表的一個子集，而class_methods列表是元類方法列表的一個子集。

Protocol

Protocol的定義以下：

typedef struct objc_object Protocol;

咱們能夠看到，Protocol其中實就是一個對象結構體。

操做函數

Runtime並無在<objc/runtime.h>頭文件中提供針對分類的操做函數。由於這些分類中的信息都包含在objc_class中，咱們能夠經過針對objc_class的操做函數來獲取分類的信息。以下例所示：

@interface RuntimeCategoryClass : NSObject

- (void)method1;

@end



@interface RuntimeCategoryClass (Category)

- (void)method2;

@end



@implementation RuntimeCategoryClass



- (void)method1 {



}



@end



@implementation RuntimeCategoryClass (Category)



- (void)method2 {



}



@end

#pragma mark -



NSLog(@"測試objc_class中的方法列表是否包含分類中的方法");

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

unsigned int outCount = 0; Method *methodList = class_copyMethodList(RuntimeCategoryClass.class, &outCount); for (int i = 0; i < outCount; i++) { Method method = methodList[i]; const char *name = sel_getName(method_getName(method)); NSLog(@"RuntimeCategoryClass's method: %s", name); if (strcmp(name, sel_getName(@selector(method2)))) { NSLog(@"分類方法method2在objc_class的方法列表中"); } }

其輸出是：

2014-11-08 10:36:39.213 [561:151847] 測試objc_class中的方法列表是否包含分類中的方法

2014-11-08 10:36:39.215 [561:151847] RuntimeCategoryClass's method: method2

2014-11-08 10:36:39.215 [561:151847] RuntimeCategoryClass's method: method1

2014-11-08 10:36:39.215 [561:151847] 分類方法method2在objc_class的方法列表中

而對於Protocol，runtime提供了一系列函數來對其進行操做，這些函數包括：

// 返回指定的協議

Protocol * objc_getProtocol ( const char *name );



// 獲取運行時所知道的全部協議的數組

Protocol ** objc_copyProtocolList ( unsigned int *outCount );



// 建立新的協議實例

Protocol * objc_allocateProtocol ( const char *name );



// 在運行時中註冊新建立的協議

void objc_registerProtocol ( Protocol *proto );



// 爲協議添加方法

void protocol_addMethodDescription ( Protocol *proto, SEL name, const char *types, BOOL isRequiredMethod, BOOL isInstanceMethod );



// 添加一個已註冊的協議到協議中

void protocol_addProtocol ( Protocol *proto, Protocol *addition );



// 爲協議添加屬性

void protocol_addProperty ( Protocol *proto, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes, unsigned int attributeCount, BOOL isRequiredProperty, BOOL isInstanceProperty );



// 返回協議名

const char * protocol_getName ( Protocol *p );



// 測試兩個協議是否相等

BOOL protocol_isEqual ( Protocol *proto, Protocol *other );



// 獲取協議中指定條件的方法的方法描述數組

struct objc_method_description * protocol_copyMethodDescriptionList ( Protocol *p, BOOL isRequiredMethod, BOOL isInstanceMethod, unsigned int *outCount );



// 獲取協議中指定方法的方法描述

struct objc_method_description protocol_getMethodDescription ( Protocol *p, SEL aSel, BOOL isRequiredMethod, BOOL isInstanceMethod );



// 獲取協議中的屬性列表

objc_property_t * protocol_copyPropertyList ( Protocol *proto, unsigned int *outCount );



// 獲取協議的指定屬性

objc_property_t protocol_getProperty ( Protocol *proto, const char *name, BOOL isRequiredProperty, BOOL isInstanceProperty );



// 獲取協議採用的協議

Protocol ** protocol_copyProtocolList ( Protocol *proto, unsigned int *outCount );



// 查看協議是否採用了另外一個協議

BOOL protocol_conformsToProtocol ( Protocol *proto, Protocol *other );

● objc_getProtocol函數，須要注意的是若是僅僅是聲明瞭一個協議，而未在任何類中實現這個協議，則該函數返回的是nil。

● objc_copyProtocolList函數，獲取到的數組須要使用free來釋放

● objc_allocateProtocol函數，若是同名的協議已經存在，則返回nil

● objc_registerProtocol函數，建立一個新的協議後，必須調用該函數以在運行時中註冊新的協議。協議註冊後即可以使用，但不能再作修改，即註冊完後不能再向協議添加方法或協議

須要強調的是，協議一旦註冊後就不可再修改，即沒法再經過調用protocol_addMethodDescription、protocol_addProtocol和protocol_addProperty往協議中添加方法等。

小結

Runtime並無提供過多的函數來處理分類。對於協議，咱們能夠動態地建立協議，並向其添加方法、屬性及繼承的協議，並在運行時動態地獲取這些信息。

參考

1. Objective-C Runtime Reference