from: http://justsee.iteye.com/blog/2019541
前言：
Objective C的runtime技術功能非常強大，能夠在運行時獲取並修改類的各種信息，包括獲取方法列表、屬性列表、變量列表，修改方法、屬性，增加方法，屬性等等，本文對相關的幾個要點做了一個小結。
目錄：
（1）使用class_replaceMethod/class_addMethod函數在運行時對函數進行動態替換或增加新函數
（2）重載forwardingTargetForSelector，將無法處理的selector轉發給其他對象
（3）重載resolveInstanceMethod，從而在無法處理某個selector時，動態添加一個selector
（4）使用class_copyPropertyList及property_getName獲取類的屬性列表及每個屬性的名稱
(5) 使用class_copyMethodList獲取類的所有方法列表
(1)在運行時對函數進行動態替換 ： class_replaceMethod
使用該函數可以在運行時動態替換某個類的函數實現，這樣做有什麼用呢？最起碼，可以實現類似windows上hook效果，即截獲系統類的某個實例函數，然後塞一些自己的東西進去，比如打個log什麼的。
示例代碼：
IMP orginIMP; NSString * MyUppercaseString(id SELF, SEL _cmd) { NSLog(@"begin uppercaseString"); NSString *str = orginIMP (SELF, _cmd);（3） NSLog(@"end uppercaseString"); return str; } -（void）testReplaceMethod { Class strcls = [NSString class]; SEL oriUppercaseString = @selector(uppercaseString); orginIMP = [NSString instanceMethodForSelector:oriUppercaseString]; （1） IMP imp2 = class_replaceMethod(strcls,oriUppercaseString,(IMP)MyUppercaseString,NULL);（2） NSString *s = "hello world"; NSLog(@"%@",[s uppercaseString]]; }
執行結果爲:
begin uppercaseString
end uppercaseString
HELLO WORLD
這段代碼的作用就是
（1）得到uppercaseString這個函數的函數指針存到變量orginIMP中
（2）將NSString類中的uppercaseString函數的實現替換爲自己定義的MyUppercaseString
（3）在MyUppercaseString中，先執行了自己的log代碼，然後再調用之前保存的uppercaseString的系統實現，這樣就在系統函數執行之前加入自己的東西，後面每次對NSString調用uppercaseString的時候，都會打印出log來
與class_replaceMethod相仿，class_addMethod可以在運行時爲類增加一個函數。
（2）當某個對象不能接受某個selector時，將對該selector的調用轉發給另一個對象：- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
forwardingTargetForSelector是NSObject的函數，用戶可以在派生類中對其重載,從而將無法處理的selector轉發給另一個對象。還是以上面的uppercaseString爲例，如果用戶自己定義的CA類的對象a，沒有uppercaseString這樣一個實例函數，那麼在不調用respondSelector的情況下，直接執行[a performSelector:@selector"uppercaseString"],那麼執行時一定會crash，此時，如果CA實現了forwardingTargetForSelector函數，並返回一個NSString對象，那麼就相對於對該NSString對象執行了uppercaseString函數，此時就不會crash了。當然實現這個函數的目的並不僅僅是爲了程序不crash那麼簡單，在實現裝飾者模式時，也可以使用該函數進行消息轉發。
示例代碼：
1 @interface CA : NSObject 3 -(void)f; 4 5 @end 6 7 @implementation CA 8 9 - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector 11 { 13 if (aSelector == @selector(uppercaseString)) 15 { 17 return@"hello world"; 19 } 21 }
測試代碼：
CA *a = [CA new]; NSString * s = [a performSelector:@selector(uppercaseString)]; NSLog(@"%@",s);
測試代碼的輸出爲:HELLO WORLD
ps:這裏有個問題，CA類的對象不能接收@selector（uppercaseString），那麼如果我在forwardingTargetForSelector函數中用class_addMethod給CA類增加一個uppercaseString函數，然後返回self，可行嗎？經過試驗，這樣會crash，此時CA類其實已經有了uppercaseString函數，但是不知道爲什麼不能調用，如果此時new一個CA類的對象，並返回，是可以成功的。
(3)當某個對象不能接受某個selector時，向對象所屬的類動態添加所需的selector：
+ (BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
這個函數與forwardingTargetForSelector類似，都會在對象不能接受某個selector時觸發，執行起來略有差別。前者的目的主要在於給客戶一個機會來向該對象添加所需的selector，後者的目的在於允許用戶將selector轉發給另一個對象。另外觸發時機也不完全一樣，該函數是個類函數，在程序剛啓動，界面尚未顯示出時，就會被調用。
在類不能處理某個selector的情況下，如果類重載了該函數，並使用class_addMethod添加了相應的selector，並返回YES，那麼後面forwardingTargetForSelector就不會被調用，如果在該函數中沒有添加相應的selector，那麼不管返回什麼，後面都會繼續調用forwardingTargetForSelector，如果在forwardingTargetForSelector並未返回能接受該selector的對象，那麼resolveInstanceMethod會再次被觸發，這一次，如果仍然不添加selector，程序就會報異常
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代碼示例一： 1
@implementation CA
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void dynamicMethodIMP(id self,
SEL _cmd)
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{ 7
printf("SEL
%s did not exist\n",sel_getName(_cmd));
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} 10
11
+ (BOOL)
resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
13
{15
if (aSEL
== @selector(t))
17
{19
class_addMethod([selfclass], aSEL, (IMP) dynamicMethodIMP, "v@:");
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return YES;
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}25
return [superresolveInstanceMethod:aSEL];
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}28
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@end
測試代碼： CA
* ca = [CA new]
[ca
performSelector:@selector(t)];
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執行結果
SEL t did not exist
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示例代碼二：@implementation CA
void dynamicMethodIMP(id self,
SEL _cmd)
{ printf("SEL
%s did not exist\n",sel_getName(_cmd));
}+
(BOOL)
resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
{ return YES;
}-
(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{ if (aSelector
== @selector(uppercaseString))
{
return @"hello
world";
}
}測試代碼
： a
= [[CA alloc]init]; NSLog(@"%@",[a
performSelector:@selector(uppercaseString)];
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該測試代碼的輸出爲:HELLO WORLD
對於該測試代碼，由於a沒有uppercaseString函數，因此會觸發resolveInstanceMethod，但是由於該函數並沒有添加selector，因此運行時發現找不到該函數，會觸發
forwardingTargetForSelector函數，在forwardingTargetForSelector函數中，返回了一個NSString "hello world"，因此會由該string來執行uppercaseString函數，最終返回大寫的hello world。
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示例代碼三：@implementation CA
+
(BOOL)
resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
{ return YES;
}-
(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{ return nil;
}
測試代碼：1
a = [[CA alloc]init];2
NSLog(@"%@",[a
performSelector:@selector(uppercaseString)];
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這段代碼的執行順序爲:
(1)：首先在程序剛執行，AppDelegate都還沒有出來時，resolveInstanceMethod就被觸發，
(2)等測試代碼執行時，forwardingTargetForSelector被調用
(3)由於forwardingTargetForSelector返回了nil，因此運行時還是找不到uppercaseString selector，這時又會觸發resolveInstanceMethod，由於還是沒有加入selector，於是會crash。
(4) 使用class_copyPropertyList及property_getName獲取類的屬性列表及每個屬性的名稱
u_int
count;objc_property_t*
properties= class_copyPropertyList([UIView class],
&count); for (int i
= 0; i < count ; i++) { const char*
propertyName = property_getName(properties[i]); NSString *strName
= [NSString stringWithCString:propertyName
encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"%@",strName);
} |
以上代碼獲取了UIView的所有屬性並打印屬性名稱， 輸出結果爲：
skipsSubviewEnumerationviewTraversalMarkviewDelegatemonitorsSubtreebackgroundColorSystemColorNamegesturesEnableddeliversTouchesForGesturesToSuperviewuserInteractionEnabledtaglayer_boundsWidthVariable_boundsHeightVariable_minXVariable_minYVariable_internalConstraints_dependentConstraints_constraintsExceptingSubviewAutoresizingConstraints_shouldArchiveUIAppearanceTags |
(5) 使用class_copyMethodList獲取類的所有方法列表
獲取到的數據是一個Method數組，Method數據結構中包含了函數的名稱、參數、返回值等信息，以下代碼以獲取名稱爲例：
u_int
count;Method*
methods= class_copyMethodList([UIView class],
&count); for (int i
= 0; i < count ; i++) { SEL name
= method_getName(methods[i]); NSString *strName
= [NSString stringWithCString:sel_getName(name)
encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"%@",strName);
} |
代碼執行後將輸出UIView所有函數的名稱，具體結果略。
其他一些相關函數：
1.SEL method_getName(Method m) 由Method得到SEL 2.IMP method_getImplementation(Method m) 由Method得到IMP函數指針 3.const char *method_getTypeEncoding(Method m) 由Method得到類型編碼信息 4.unsigned int method_getNumberOfArguments(Method m)獲取參數個數 5.char *method_copyReturnType(Method m) 得到返回值類型名稱 6.IMP method_setImplementation(Method m, IMP imp) 爲該方法設置一個新的實現
總而言之，使用runtime技術能做些什麼事情呢？
可以在運行時，在不繼承也不category的情況下，爲各種類（包括系統的類）做很多操作，具體包括：
- 增加
增加函數:class_addMethod增加實例變量:class_addIvar增加屬性:@dynamic標籤，或者class_addMethod，因爲屬性其實就是由getter和setter函數組成
增加Protocol:class_addProtocol
(說實話我真不知道動態增加一個protocol有什麼用,-_-!!) |
- 獲取
獲取函數列表及每個函數的信息(函數指針、函數名等等):class_getClassMethod
method_getName ...獲取屬性列表及每個屬性的信息:class_copyPropertyList
property_getName獲取類本身的信息,如類名等：class_getName
class_getInstanceSize獲取變量列表及變量信息：class_copyIvarList獲取變量的值 |
- 替換
將實例替換成另一個類：object_setClass將函數替換成一個函數實現：class_replaceMethod直接通過char *格式的名稱來修改變量的值，而不是通過變量
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參考資料：（1）Objective-C Runtime Reference
（2）深入淺出Cocoa之消息
