iOS Runtime详解（新手也看得懂）

什么是Runtime？

Runtime是指在运行时进行操作的能力。在iOS开发中，Runtime是一种基于C语言的API，它可以动态地创建类、对象和修改类的属性和方法等。其主要的作用是在编译阶段之外，给我们提供了对类和对象的管理。

Runtime的应用场景

1. 动态给类添加属性（associative reference）
2. 动态添加方法、替换方法、获取方法、交换方法
3. 发送消息（Objective-C中调用方法的方式实际上就是向接收者发送消息）
4. 获取类名、获取父类、获取实例变量数量和列表、获取属性列表
5. 实现分类的原理

Runtime的使用方法

1. 动态添加属性

我们都知道，在Objective-C中，类的属性是在.h文件或者.m文件的@property中定义的。但是，有时候我们需要在运行时动态地添加一些属性，这时我们就需要使用Runtime创建关联的Properties。

#import <objc/runtime.h>

static char kAssociatedObjectKey;

@interface Person : NSObject

@end

@implementation Person

- (void)setAssociatedObject:(id)object {
    objc_setAssociatedObject(self, &kAssociatedObjectKey, object, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (id)associatedObject {
    return objc_getAssociatedObject(self, &kAssociatedObjectKey);
}

@end

在上面的例子中，我们利用Runtime给Person类动态地添加了一个关联属性associatedObject，它可以在该类的实例中存储任意类型的对象。

2. 动态添加方法

有时我们需要在运行时动态地给类添加一个方法，这时我们就可以使用Runtime中的class_addMethod方法。

#import "Person.h"
#import <objc/runtime.h>

void greet(id self, SEL _cmd) {
    NSLog(@"Hello, World!");
}

@implementation Person

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    if (sel == @selector(greet)) {
        class_addMethod([self class], sel, (IMP)greet, "v@:");
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

@end

在上述例子中，我们通过使用Runtime的class_addMethod方法，在Person类中动态地添加了一个greet方法。

3. 方法的交换

有时候我们需要在一个已有的方法中增加一些功能，这时我们可以使用方法交换的方式实现。在Objective-C中，方法交换的实现是通过Runtime中的method_exchangeImplementations函数来实现的。

我们可以通过方法交换，实现替换系统方法，比如系统的viewDidLoad方法，我们可以在其中添加一些我们自定义的代码。

#import "UIViewController+Logger.h"
#import <objc/runtime.h>

@implementation UIViewController (Logger)

+ (void)load {
    Method viewDidAppear = class_getInstanceMethod(self, @selector(viewDidAppear:));
    Method logViewDidAppear = class_getInstanceMethod(self, @selector(logViewDidAppear));
    method_exchangeImplementations(viewDidAppear, logViewDidAppear);
}

- (void)logViewDidAppear {
    NSLog(@"%@%@",@"当前ViewController的类名为:",NSStringFromClass([self class]));
    // 此处还可以添加一些埋点相关的代码
    [self logViewDidAppear];
}

@end

在上述例子中，我们通过方法交换的方式，实现了对系统UIViewController中viewDidAppear方法的替换，从而可以在该方法中输出当前ViewController的类名，并且还可以添加一些埋点相关的代码。

结论

Runtime是iOS开发中一个非常重要的概念，它可以让我们实现一些非常有意思的功能，如动态增加属性、动态实现方法交换等。学好使用Runtime，将让我们的代码更加灵活，可维护性和可扩展性也会更好。