Objective-C中runtime机制的应用

简介:

Objective-C中runtime机制的应用

一、初识runtime

        Objective-C是一种动态语言,所谓动态语言,是在程序执行时动态的确定变量类型,执行变量类型对应的方法的。因此,在Object-C中常用字符串映射类的技巧来动态创建类对象。因为OC的动态语言特性,我们可以通过一些手段,在程序运行时动态的更改对象的变量甚至方法,这就是我们所说的runtime机制。

二、你还有什么办法操作这样的变量么?

        首先,我们先来看一个例子,这里有我创建的一个MyObject类:

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//.h===========================
@interface MyObject : NSObject
{
     @ private
     int  privateOne;
     NSString * privateTow;;
}
@end
//=============================
//.m===========================
@interface MyObject()
{
     @ private
     NSString * privateThree;
}
@end
@implementation MyObject
- (instancetype)init
{
     self = [super init];
     if  (self) {
         privateOne=1;
         privateTow=@ "Tow" ;
         privateThree=@ "Three" ;
     }
     return  self;
}
-(NSString *)description{
     return  [NSString stringWithFormat:@ "one=%d\ntow=%@\nthree=%@\n" ,privateOne,privateTow,privateThree];
}
@end
//=============================

这个类是相当的安全,首先,在头文件中没有提供任何的方法接口,我们没有办法使用点语法做任何操作,privateOne和PrivateTow两个变量虽然声明在了头文件中,却是私有类型的,通过指针的方式我们虽然可以看到他们,却不能做任何读取修改的操作,xcode中的提示如下:

101507_o20G_2340880.png

101507_hsiW_2340880.png

他会告诉我们,这是一个私有的变量,我们不能使用。对于privateThree,我们更是束手无策,不仅不能使用,我们甚至都看不到它的存在。那么对于这种情况,你有什么办法操作这些变量么?对,是时候展现真正的技术了:runtime!

三、通过runtime获取对象的变量列表

        要操作对象的变量,我们首先应该要捕获这些变量,让他们无处遁形。无论声明在头文件或是实现文件,无论类型是公开的还是私有的,只要声明了这个变量,系统就会为其分配空间,我们就可以通过runtime机制捕获到它,代码如下:

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#import "ViewController.h"
#import "MyObject.h"
//包含runtime头文件
#import <objc/runtime.h>
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- ( void )viewDidLoad {
     [super viewDidLoad];
     //我们先声明一个unsigned int型的指针,并为其分配内存
     unsigned  int  * count =  malloc ( sizeof (unsigned  int ));
     //调用runtime的方法
     //Ivar:方法返回的对象内容对象,这里将返回一个Ivar类型的指针
     //class_copyIvarList方法可以捕获到类的所有变量,将变量的数量存在一个unsigned int的指针中
     Ivar * mem = class_copyIvarList([MyObject  class ], count);
     //进行遍历
     for  ( int  i=0; i< *count ; i++) {
         //通过移动指针进行遍历
         Ivar var = * (mem+i);
         //获取变量的名称
         const  char  * name = ivar_getName(var);
         //获取变量的类型
         const  char  * type = ivar_getTypeEncoding(var);
         NSLog(@ "%s:%s\n" ,name,type);
     }
     //释放内存
     free (count);
     //注意处理野指针
     count=nil;
}
- ( void )didReceiveMemoryWarning {
     [super didReceiveMemoryWarning];
     // Dispose of any resources that can be recreated.
}
 
@end

打印结果如下,其中i表示int型

103618_uYAs_2340880.png

是不是小吃惊了一下,无论变量在哪里,只要它在,就让它无处遁形。

四、让我找到你,就让我改变你!

        仅仅能够获得变量的类型和名字或许并没有什么卵用,没错,我们获取变量的目的不是为了观赏,而是为了操作它,这对runtime来说,也是小事一碟。代码如下:

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- ( void )viewDidLoad {
     [super viewDidLoad];
     //获取变量
     unsigned  int   count;
     Ivar * mem = class_copyIvarList([MyObject  class ],&count);
     //创建对象
     MyObject * obj = [[MyObject alloc]init];
     NSLog(@ "before runtime operate:%@" ,obj);
     //进行变量的设置
     object_setIvar(obj, mem[0],10);
     object_setIvar(obj, mem[1], @ "isTow" );
     object_setIvar(obj, mem[2], @ "isThree" );
     NSLog(@ "after runtime operate:%@" ,obj);
     
}

Tip:在修改int型变量的时候,你或许会遇到一个问题,ARC下,编译器不允许你将int类型的值赋值给id,在buildset中将Objective-C Automatic Reference Counting修改为No即可。

打印效果如下:

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可以看到,那些看似非常安全的变量被我们修改了。

五、让我看看你的方法吧

        变量通过runtime机制我们可以取到和改变值,那么我们再大胆一点,试试那些私有的方法,首先我们在MyObject类中添加一些方法,我们只实现,并不声明他们:

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@interface MyObject()
{
     @ private
     NSString * privateThree;
}
@end
@implementation MyObject
- (instancetype)init
{
     self = [super init];
     if  (self) {
         privateOne=1;
         privateTow=@ "Tow" ;
         privateThree=@ "Three" ;
     }
     return  self;
}
-(NSString *)description{
     return  [NSString stringWithFormat:@ "one=%d\ntow=%@\nthree=%@\n" ,privateOne,privateTow,privateThree];
}
-(NSString *)method1{
     return  @ "method1" ;
}
-(NSString *)method2{
     return  @ "method2" ;
}

这样的方法我们在外面是无法调用他们的,和操作变量的思路一样,我们先要捕获这些方法:

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     //获取所有成员方法
     Method * mem = class_copyMethodList([MyObject  class ], &count);
     //遍历
     for ( int  i=0;i<count;i++){
         SEL name = method_getName(mem[i]);
         NSString * method = [NSString stringWithCString:sel_getName(name) encoding:NSUTF8StringEncoding];
         NSLog(@ "%@\n" ,method);
     }

打印如下:

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得到了这些方法名,我们大胆的调用即可:

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     MyObject * obj = [[MyObject alloc]init];
     NSLog(@ "%@" ,[obj method1]);

Tip:这里编译器不会给我们方法提示,放心大胆的调用即可。

六、动态的为类添加方法

        这个runtime机制最强大的部分要到了,试想,如果我们可以动态的向类中添加方法,那将是一件多么令人激动的事情,注意,这里是动态的添加,和类别的最大不同在于这种方式是运行时才决定是否添加方法的。

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- ( void )viewDidLoad {
     [super viewDidLoad];
     //添加一个新的方法,第三个参数是返回值的类型v是void,i是int,:是SEL,对象是@等
     class_addMethod([MyObject  class ], @selector(method3), (IMP)logHAHA,  "v" );
     
     unsigned  int  count = 0;
     Method * mem = class_copyMethodList([MyObject  class ], &count);
     for ( int  i=0;i<count;i++){
         SEL name = method_getName(mem[i]);
         NSString * method = [NSString stringWithCString:sel_getName(name) encoding:NSUTF8StringEncoding];
         NSLog(@ "%@\n" ,method);
     }
     
     MyObject * obj = [[MyObject alloc]init];
     //运行这个方法
      [obj performSelector:@selector(method3)];
     
}
//方法的实现
void  logHAHA(){
     NSLog(@ "HAHA" );
}

运行结果如下:

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从前五行可以看出,方法已经加进去了,从最后一行可以看出,执行没有问题。

七、做点小手脚

        程序员总是得寸进尺的,现在,我们要做点事情,用我们的函数替换掉类中的函数:

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- ( void )viewDidLoad {
     [super viewDidLoad];
     MyObject * obj = [[MyObject alloc]init];
     //替换之前的方法
     NSLog(@ "%@" , [obj method1]);
     //替换
     class_replaceMethod([MyObject  class ], @selector(method1), (IMP)logHAHA,  "v" );
     [obj method1];
     
}
void  logHAHA(){
     NSLog(@ "HAHA" );
}

打印如下:

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这次够cool吧,通过这个方法,我们可以把系统的函数都搞乱套。当然,runtime还有许多很cool的方法:

id object_copy(id obj, size_t size)

拷贝一个对象


id object_dispose(id obj)

释放一个对象


const char *object_getClassName(id obj)

获取对象的类名

ive

void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2) 
交换两个方法的实现

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(转载)Objective-C总Runtime的那点事儿(一)消息机制
原文地址:http://www.cocoachina.com/ios/20141018/9960.html 找工作,Objective-C中的Runtime是经常被问到的一个问题,几乎是面试大公司必问的一个问题。
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