iOS高级理论：Runtime应用

一、遍历类的属性，快速归档

在 iOS 中，可以使用 Runtime 遍历类的属性来实现快速的归档（Archiving）操作。归档是将对象转换为数据流以便存储或传输的过程。下面是一个简单的示例，展示如何使用 Runtime 遍历类的属性进行归档操作：

假设有一个名为 Person 的类，我们想要对其属性进行归档操作：

#import <objc/runtime.h>

@interface Person : NSObject <NSCoding>
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger age;
@end

@implementation Person

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)coder {
    unsigned int count;
    objc_property_t *properties = class_copyPropertyList([self class], &count);
    
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        objc_property_t property = properties[i];
        NSString *propertyName = [NSString stringWithUTF8String:property_getName(property)];
        id propertyValue = [self valueForKey:propertyName];
        
        [coder encodeObject:propertyValue forKey:propertyName];
    }
    
    free(properties);
}

- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)coder {
    self = [super init];
    if (self) {
        unsigned int count;
        objc_property_t *properties = class_copyPropertyList([self class], &count);
        
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            objc_property_t property = properties[i];
            NSString *propertyName = [NSString stringWithUTF8String:property_getName(property)];
            id propertyValue = [coder decodeObjectForKey:propertyName];
            
            [self setValue:propertyValue forKey:propertyName];
        }
        
        free(properties);
    }
    return self;
}

@end

在上面的示例中，encodeWithCoder: 方法遍历了 Person 类的所有属性，并将属性的值使用 NSCoder 进行归桋操作。initWithCoder: 方法则对归档的数据进行解档，恢复对象的状态。

通过使用 Runtime 遍历类的属性，我们可以实现一个通用的归档和解档方法，而无需手动编写大量的归档代码。这样可以提高代码的复用性和可维护性。

二、字典转模型

1、创建一个NSObject的分类

@interface NSObject (Json)
+ (instancetype)dictToModel:(NSDictionary *)dict;
@end

2、实现分类中字典转模型的方法

#import "NSObject+Json.h"
#import <objc/runtime.h>

@implementation NSObject (Json)

+ (instancetype)dictToModel:(NSDictionary *)dict
{
    id obj = [[self alloc] init];
    unsigned int count = 0;
    
    Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &count);
    
    for (int i=0; i<count; i++) {
        Ivar ivar = ivars[i];
        NSMutableString *name = [NSMutableString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
        [name deleteCharactersInRange:NSMakeRange(0, 1)];        
        [obj setValue:dict[name] forKey:name];
    }
    
    return obj;
}
@end

3、调用字典转模型的方法

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    NSMutableDictionary *dict = [[NSMutableDictionary alloc] init];
    [dict setObject:@"张三" forKey:@"name"];
    [dict setObject:@"20" forKey:@"age"];
    [dict setObject:@"北京" forKey:@"address"];
    
    Student *student = [Student dictToModel:dict];
    
    NSLog(@"name:%@\n",student.name);
    NSLog(@"age:%@\n",student.age);
    NSLog(@"address:%@\n",student.address);
}

4、运行结果

2019-04-13 10:51:32.136568+0800 AppLife[19195:4640916] name:张三
2019-04-13 10:51:32.136707+0800 AppLife[19195:4640916] age:20
2019-04-13 10:51:32.136803+0800 AppLife[19195:4640916] address:北京

三 防止数组插入空值

1、创建一个NSMutableArray的分类

@interface NSMutableArray (Extension)

@end

2、实现分类中方法的交换

#import "NSMutableArray+Extension.h"
#import <objc/runtime.h>

@implementation NSMutableArray (Extension)

+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        Class cls = NSClassFromString(@"__NSArrayM");
        Method method1 = class_getInstanceMethod(cls, @selector(insertObject:atIndex:));
        Method method2 = class_getInstanceMethod(cls, @selector(cs_insertObject:atIndex:));
        method_exchangeImplementations(method1, method2);
    });
}

- (void)cs_insertObject:(id)anObject atIndex:(NSUInteger)index {
    if (anObject == nil) {
        return;
    }
    
    [self cs_insertObject:anObject atIndex:index];
}

@end

3、调用

#import "NSMutableArray+Extension.h"
#import <objc/runtime.h>

@implementation NSMutableArray (Extension)

+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        Class cls = NSClassFromString(@"__NSArrayM");
        Method method1 = class_getInstanceMethod(cls, @selector(insertObject:atIndex:));
        Method method2 = class_getInstanceMethod(cls, @selector(cs_insertObject:atIndex:));
        method_exchangeImplementations(method1, method2);
    });
}

- (void)cs_insertObject:(id)anObject atIndex:(NSUInteger)index {
    if (anObject == nil) {
        return;
    }
    
    [self cs_insertObject:anObject atIndex:index];
}

@end

4、运行结果

2019-04-13 11:24:19.562363+0800 AppLife[20661:4661256] (
    Test
)

运用Rutime中交换方法的思想，还可以实现拦截所有按钮的点击时间和防止字典中插入空值等。

四、给分类添加属性

1、在分类里声明一个属性

#import "Student.h"

@interface Student (Test)
@property (nonatomic, copy) NSString *englishName;
@end

2、实现get和set方法

@implementation Student (Test)

- (void)setEnglishName:(NSString *)englishName
{
	// 第一个参数：给哪个对象添加关联
    // 第二个参数：关联的key，通过这个key获取
    // 第三个参数：关联的value
    // 第四个参数:关联的策略
    objc_setAssociatedObject(self, @"EnglishName", englishName, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (NSString *)englishName
{
    return objc_getAssociatedObject(self, @"EnglishName");
}

@end

五、其他

(1) 实现第一个场景：跟踪程序每个ViewController展示给用户的次数，可以通过Method Swizzling替换ViewDidAppear初始方法。创建一个UIViewController的分类，重写自定义的ViewDidAppear方法，并在其+load方法中实现ViewDidAppear方法的交换。

(2) 开发中常需要在不改变某个类的前提下为其添加一个新的属性，尤其是为系统的类添加新的属性，这个时候就可以利用Runtime的关联对象（Associated Objects）来为分类添加新的属性了。

(3) 实现字典的模型和自动转换，优秀的JSON转模型第三方库JSONModel、YYModel等都利用runtime对属性进行获取，赋值等操作，要比KVC进行模型转换更加强大，更有效率。阅读YYModel的源码可以看出，YY大神对NSObject的内容进行了又一次封装，添加了许多描述内容。其中YYClassInfo是对Class进行了再次封装，而YYClassIvarInfo、YYClassMethodInfo、YYClPropertyInfo分别是对Class的Ivar、Method和property进行了封装和描述。在提取Class的相关信息时都运用了Runtime。