Runtime 04 - 应用（动态创建类、交换方法）
动态创建类
需要创建的类结构如下
// 人的抽象模型
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) int age;
- (void)sayHello;
- (void)run;
@end
@implementation Person
- (void)sayHello {
NSLog(@"Hi，我是%@，我今年%d了！", self.name, self.age);
}
- (void)run {
NSLog(@"我跑啊跑啊跑啊跑。。。");
}
@end
// 歌唱家
@protocol Singer
- (void)sing;
@end
// 歌唱明星
@interface Star : Person <Singer>
{
@public
NSString *_company;
}
@end
@implementation Star
- (void)sing {
NSLog(@"la la la so mi ~");
}
@end
动态创建类的示例
先定义一些全局函数，后面用作 Person 类的属性方法：
// 从一个 Class 对象中获取实例变量
#define GetIvar(class, name) class_getInstanceVariable(class, name)
// Person 类 name 属性的 getter
NSString* name(id self, SEL _cmd) {
return object_getIvar(self, GetIvar([self class], "_name"));
}
// Person 类 name 属性的 setter
void setName(id self, SEL _cmd, NSString *name) {
return object_setIvar(self, GetIvar([self class], "_name"), name);
}
// Person 类 age 属性的 getter
int age(id self, SEL _cmd) {
return [object_getIvar(self, GetIvar([self class], "_age")) intValue];
}
// Person 类 age 属性的 setter
void setAge(id self, SEL _cmd, int age) {
return object_setIvar(self, GetIvar([self class], "_age"), @(age));
}
用 Runtime 动态创建一个 Person 类
void allocatePersonClass() {
// 创建 Person 类
Class class = objc_allocateClassPair([NSObject class], "Person", 0);
// 为 name 属性添加成员变量
class_addIvar(class, "_name", sizeof(NSString*), 1, @encode(NSString));
// 为 age 属性添加成员变量
class_addIvar(class, "_age", sizeof(int), 2, @encode(int));
// 为 name 属性添加 getter、setter
class_addMethod(class, sel_registerName("name"), (IMP)name, "@16@0:8");
class_addMethod(class, sel_registerName("setName:"), (IMP)setName, "v24@0:8@16");
// 为 age 属性添加 getter、setter
class_addMethod(class, sel_registerName("age"), (IMP)age, "i16@0:8");
class_addMethod(class, sel_registerName("setAge:"), (IMP)setAge, "v20@0:8i16");
// 为 Person 类添加 name 属性
objc_property_attribute_t nameAttrs[] = {
{"T", "@\"NSString\""}, // 类型：NSString
{"N", ""}, // 原子性：nonatomic
{"C", ""}, // 内存管理：copy
{"V", "_name"} // 变量名：_name
};
class_addProperty(class, "name", nameAttrs, 4);
// 为 Person 类添加 age 属性
const objc_property_attribute_t ageAttrs[] = {
{"T", "i"}, // 类型：int
{"N", ""}, // 原子性：nonatomic
{"V", "_age"} // 变量名：_age
}; // 内存管理：默认 assign
class_addProperty(class, "age", ageAttrs, 3);
// 为 Person 类添加一个 sayHello 方法
class_addMethod(class, sel_registerName("sayHello"), (IMP)sayHello, "v16@0:8");
// 通过 Block 的方式为 Person 类添加一个 run 方法
class_addMethod(class, sel_registerName("run"), imp_implementationWithBlock(^(id self, SEL _cmd) {
NSLog(@"我跑啊跑啊跑啊跑。。。");
}), "v16@0:8");
// 注册 Person 类
objc_registerClassPair(class);
}
用 Runtime 动态创建一个 Singer 协议
void allocateSingerProtocol() {
// 创建 Singer
Protocol *protocol = objc_allocateProtocol("Singer");
// 为 Singer 协议添加一个 sing 实例方法
protocol_addMethodDescription(protocol, sel_registerName("sing"), "v16@0:8", YES, YES);
// 注册 Singer 协议
objc_registerProtocol(protocol);
}
用 Runtime 动态创建一个 Star 类
void allocateStarClass() {
// 创建 Star 类，继承自 Person 类
Class class = objc_allocateClassPair(objc_getClass("Person"), "Star", 0);
// 为 Star 类添加 Singer 协议
class_addProtocol(class, objc_getProtocol("Singer"));
// 为 Star 类添加一个 _company 成员变量
class_addIvar(class, "_company", sizeof(NSString*), 3, @encode(NSString));
// 为 Start 类实现 Singer 协议中的 sing 方法
class_addMethod(class, sel_registerName("sing"), imp_implementationWithBlock(^(id self, SEL _cmd) {
NSLog(@"la la la so mi ~");
}), "v16@0:8");
// 注册 Star 类
objc_registerClassPair(class);
}
用 Runtime API 查看 Person 类的结构
-
查看成员变量：
void lookIvars(Class class) { unsigned count; Ivar *ivars = class_copyIvarList(class, &count); // 成员变量列表 for (int i = 0; i < count; i++) { Ivar ivar = ivars[i]; // 成员变量 const char *name = ivar_getName(ivar); // 变量名 const char *typeEncoding = ivar_getTypeEncoding(ivar); // 类型编码 ptrdiff_t offset = ivar_getOffset(ivar); // 偏移量 printf("%s %s %zd\n", name, typeEncoding, offset); } free(ivars); } -
查看属性：
void lookProperties(Class class) { unsigned int count; objc_property_t *properties = class_copyPropertyList(class, &count); // 属性列表 for (int i = 0; i < count; i++) { objc_property_t property = properties[i]; // 属性 const char *name = property_getName(property); // 属性名 const char *attrs_desc = property_getAttributes(property); // 属性描述 printf("%s %s\n", name, attrs_desc); unsigned attrsCount; objc_property_attribute_t *attrs = property_copyAttributeList(property, &attrsCount); // 描述属性的属性列表 for (int j = 0; j < attrsCount; j++) { objc_property_attribute_t attr = attrs[j]; // 描述属性的属性 printf("%s %s\n", attr.name, attr.value); // name：名称，value：值 } printf("\n"); } free(properties); } -
查看方法：
void lookMethods(Class class) { unsigned int count; Method *methods = class_copyMethodList(class, &count); // 方法列表 for (int i = 0; i < count; i++) { Method method = methods[i]; // 方法 const char *name = sel_getName(method_getName(method)); // 方法名 const char *typeEncoding = method_getTypeEncoding(method); // 类型编码 printf("%s %s\n", name, typeEncoding); } free(methods); }
allocatePersonClass(); Class class = objc_getClass("Person"); printf("\n---- 变量 ----\n"); lookIvars(class); printf("\n---- 属性 ----\n"); lookProperties(class); printf("\n---- 方法 ----\n"); lookMethods(class);通过打印结果可以看到动态创建的类结构正常。
使用 Star 创建对象，并访问属性、成员变量、方法
allocatePersonClass(); allocateSingerProtocol(); allocateStarClass(); Class class = objc_getClass("Star"); id star = [[class alloc] init]; [star setValue:@"锅盖" forKey:@"name"]; NSString *name = [star valueForKey:@"name"]; [star setValue:@22 forKey:@"age"]; int age = [[star valueForKey:@"age"] intValue]; object_setIvar(star, GetIvar(class, "_company"), @22); NSString *company = object_getIvar(star, GetIvar(class, "_company")); NSLog(@"Star：%@, %d, %@", name, age, company); [star performSelector:NSSelectorFromString(@"sayHello")]; [star performSelector:NSSelectorFromString(@"run")]; [star performSelector:NSSelectorFromString(@"sing")];通过打印结果可以看到 Star 可以正常使用。
交换方法实现
需求是为所有 ViewController 的生命周期方法进行埋点，可以通过 Runtime 已少量的代码实现，并且不需要在每个 ViewController 的生命周期方法中增加代码。
@interface UIViewController (Hook)
@end
@implementation UIViewController (Hook)
+ (void)load {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^ {
// hook：钩子函数
Method method1 = class_getInstanceMethod(self, @selector(viewDidLoad));
Method method2 = class_getInstanceMethod(self, @selector(hook_viewDidLoad));
method_exchangeImplementations(method1, method2);
});
}
- (void)hook_viewDidLoad {
// do someting...
[self hook_viewDidLoad];
}
@end
objc_property_attribute_t
用来描述一个属性的类型、读写性、内存管理、原子性、变量名。
typedef struct {
const char * _Nonnull name;
const char * _Nonnull value;
} objc_property_attribute_t;
-
类型：
- name：T
- value：
- 基本数据类型：i - int，f - float，d - double，q - NSInteger，Q - NSUInteger
- id：@
- 对象类型：@"ClassName"，例如 @"NSString"
- Block：@?
-
读写性：
- name：readwrite - 无（默认），readonly - R
- value：""
-
内存管理：
- name：assign - 无（基本数据类型时为默认），strong - &（对象类型时为默认），weak - W，copy - C
- value：""
-
原子性：
- name：atomic - 无（默认），nonatomic - N
- value：""
-
变量名：
- name：V
- value：变量名
使用 property_getAttributes() 函数获取的是一个属性所有 objc_property_attribute_t 的字符串拼接：
- 类型、读写性、内存管理、原子性、变量名。
- (attr1.name + attr1.value), (attr2.name + attr2.value)
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