runtime那些事兒（消息機制）

作者：HenryCheng 2016-03-02 09:34:03

之前在項目中有遇到過用runtime解決改變全局字體的問題，所以再一次感受到了runtime黑魔法的強大，趁現在有機會分享一下對runtime的一些理解。在對象調用方法是Objective-C中經常使用的功能，也就是消息的傳遞，而Objective-C是C的超集，所以和C不同的是，Objective-C使用的是動態綁定，也就是runtime。Objective-C的消息傳遞和消息機制也就不多說了，今天主要說的是動態方法，也就是函數的調用。

[[163324]]

一、關于runtime

二、相關的幾個函數

下面一張圖詳細的概括了每個函數調用的先后以及執行的前提

消息傳遞函數的調用

1.對象在收到無法解讀的消息后，首先會調用所屬類的

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

這個方法在運行時，沒有找到SEL的IML時就會執行。這個函數是給類利用class_addMethod添加函數的機會。根據文檔，如果實現了添加函數代碼則返回YES，未實現返回NO。舉個例子，新建了一個工程，首先我在ViewController這個類中執行doSomething1這個方法，代碼如下

// 
//  ViewController.m 
//  RuntimeTest1 
// 
//  Created by HenryCheng on 15/12/24. 
//  Copyright ?（版權符號） 2015年 www.igancao.com  All rights reserved. 
// 
  
#import "ViewController.h" 
  
@interface ViewController () 
  
@end 
  
@implementation ViewController 
  
- (void)viewDidLoad { 
    [super viewDidLoad]; 
    [self performSelector:@selector(doSomething)]; 
} 
  
- (void)didReceiveMemoryWarning { 
    [super didReceiveMemoryWarning]; 
    // Dispose of any resources that can be recreated. 
} 
  
@end

運行結果

**2015-12-24 10:35:37.726 RuntimeTest1[1877:337842] -[ViewController doSomething]: unrecognized selector sent to instance 0x7fe9f3736680** 
**2015-12-24 10:35:37.729 RuntimeTest1[1877:337842] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '-[ViewController doSomething]: unrecognized selector sent to instance 0x7fe9f3736680'** 
***** First throw call stack:**

不出意外，程序崩潰，因為沒有找到doSomething這個方法，下面我們在里面實現 + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel這個方法，并且判斷如果SEL 是doSomething那就輸出add method here

// 
//  ViewController.m 
//  RuntimeTest1 
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// 
  
#import "ViewController.h" 
  
@interface ViewController () 
  
@end 
  
@implementation ViewController 
  
- (void)viewDidLoad { 
    [super viewDidLoad]; 
    [self performSelector:@selector(doSomething)]; 
} 
  
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel { 
    if (sel == @selector(doSomething)) { 
        NSLog(@"add method here"); 
        return YES; 
    } 
    return [super resolveInstanceMethod:sel]; 
} 
  
- (void)didReceiveMemoryWarning { 
    [super didReceiveMemoryWarning]; 
    // Dispose of any resources that can be recreated. 
} 
  
@end

繼續運行，然后看到log

**2015-12-24 10:47:24.687 RuntimeTest1[2007:382077] add method here** 
**2015-12-24 10:47:24.687 RuntimeTest1[2007:382077] -[ViewController doSomething]: unrecognized selector sent to instance 0x7f9568c331f0** 
**2015-12-24 10:47:24.690 RuntimeTest1[2007:382077] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '-[ViewController doSomething]: unrecognized selector sent to instance 0x7f9568c331f0'** 
***** First throw call stack:**

可以看到程序依然是崩潰了，但是我們可以看到輸出了add method here，這說明我們 + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel這個方法執行了，并進入了判斷，所以，在這兒，我們可以做一下操作，使這個方法得到相應，不至于走到***- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector這個方法中而崩掉了，接下來，我么繼續操作，如下

// 
//  ViewController.m 
//  RuntimeTest1 
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//  Created by HenryCheng on 15/12/24. 
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// 
  
#import "ViewController.h" 
  
#import [objc/runtime.h](因識別問題，此處將尖括號改為方括號) 
  
@interface ViewController () 
  
@end 
  
@implementation ViewController 
  
- (void)viewDidLoad { 
    [super viewDidLoad]; 
    [self performSelector:@selector(doSomething)]; 
} 
  
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel { 
    if (sel == @selector(doSomething)) { 
        NSLog(@"add method here"); 
        class_addMethod([self class], sel, (IMP)dynamicMethodIMP, "v@:"); 
        return YES; 
    } 
    return [super resolveInstanceMethod:sel]; 
} 
void dynamicMethodIMP (id self, SEL _cmd) { 
    NSLog(@"doSomething SEL"); 
} 
  
- (void)didReceiveMemoryWarning { 
    [super didReceiveMemoryWarning]; 
    // Dispose of any resources that can be recreated. 
} 
  
@end

導入了并且在+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel中執行了class_addMethod這個方法，然后定義了一個void dynamicMethodIMP (id self, SEL _cmd)這個函數，運行工程，看log

**2015-12-24 11:45:11.934 RuntimeTest1[2284:478571] add method here** 
**2015-12-24 11:45:11.934 RuntimeTest1[2284:478571] doSomething SEL**

這時候我們發現，程序并沒有崩潰，而且還輸出了doSomething SEL，這時候就說明我們已經通過runtime成功的向我們這個類中添加了一個方法。關于class_addMethod這個方法，是這樣定義的

cls 在這個類中添加方法，也就是方法所添加的類
name 方法名，這個可以隨便起的
imp 實現這個方法的函數
types 定義該數返回值類型和參數類型的字符串，這里比如"v@:"，其中v就是void，帶表返回類型就是空，@代表參數，這里指的是id(self)，這里:指的是方法SEL(_cmd)，比如我再定義一個函數

int newMethod (id self, SEL _cmd, NSString *str) { 
  
  return 100; 
}

那么添加這個函數的方法就應該是ass_addMethod([self class], @selector(newMethod), (IMP)newMethod, "i@:@");

2.如果在+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel中沒有找到或者添加方法

消息繼續往下傳遞到- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector看看是不是有對象可以執行這個方法，我們來重新建個工程，然后新建一個叫SecondViewController的類，里面有一個- (void)secondVCMethod方法，如下

// 
//  SecondViewController.m 
//  RuntimeTest2 
// 
//  Created by HenryCheng on 15/12/24. 
//  Copyright ?（版權符號） 2015年  www.igancao.com All rights reserved. 
// 
  
#import "SecondViewController.h" 
  
@interface SecondViewController () 
  
@end 
  
@implementation SecondViewController 
  
- (void)viewDidLoad { 
    [super viewDidLoad]; 
    // Do any additional setup after loading the view. 
} 
  
- (void)secondVCMethod { 
    NSLog(@"This is secondVC method !"); 
} 
  
- (void)didReceiveMemoryWarning { 
    [super didReceiveMemoryWarning]; 
    // Dispose of any resources that can be recreated. 
} 
  
/* 
#pragma mark - Navigation 
  
// In a storyboard-based application, you will often want to do a little preparation before navigation 
- (void)prepareForSegue:(UIStoryboardSegue *)segue sender:(id)sender { 
    // Get the new view controller using [segue destinationViewController]. 
    // Pass the selected object to the new view controller. 
} 
*/ 
  
@end

工程結構應該是這樣的

工程目錄圖

現在我想在ViewController中調用- (void)secondVCMethod這個方法，我們知道ViewController和SecondViewController并無繼承關系，按照正常的步驟去做程序肯定會因為在ViewController找不到- (void)secondVCMethod這個方法而直接崩潰的

// 
//  ViewController.m 
//  RuntimeTest2 
// 
//  Created by HenryCheng on 15/12/24. 
//  Copyright ?（版權符號） 2015年 www.igancao.com  All rights reserved. 
// 
  
#import "ViewController.h" 
#import @interface ViewController () 
  
@end 
  
@implementation ViewController 
  
- (void)viewDidLoad { 
    [super viewDidLoad]; 
     [self performSelector:@selector(secondVCMethod)]; 
} 
  
- (void)didReceiveMemoryWarning { 
    [super didReceiveMemoryWarning]; 
    // Dispose of any resources that can be recreated. 
} 
  
@end

運行結果

**2015-12-24 13:54:44.314 RuntimeTest2[3164:835814] -[ViewController secondVCMethod]: unrecognized selector sent to instance 0x7fc3a8535c10** 
**2015-12-24 13:54:44.317 RuntimeTest2[3164:835814] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '-[ViewController secondVCMethod]: unrecognized selector sent to instance 0x7fc3a8535c10'** 
***** First throw call stack:**

現在我們來處理一下這個消息，如下

// 
//  ViewController.m 
//  RuntimeTest2 
// 
//  Created by HenryCheng on 15/12/24. 
//  Copyright ?（版權符號） 2015年 www.igancao.com All rights reserved. 
// 
  
#import "ViewController.h" 
#import @interface ViewController () 
  
@end 
  
@implementation ViewController 
  
- (void)viewDidLoad { 
    [super viewDidLoad]; 
     [self performSelector:@selector(secondVCMethod)]; 
} 
  
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector { 
    Class class = NSClassFromString(@"SecondViewController"); 
    UIViewController *vc = class.new; 
    if (aSelector == NSSelectorFromString(@"secondVCMethod")) { 
        NSLog(@"secondVC do this !"); 
        return vc; 
    } 
      
    return nil; 
} 
  
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel { 
  
    return [super resolveInstanceMethod:sel]; 
} 
  
- (void)didReceiveMemoryWarning { 
    [super didReceiveMemoryWarning]; 
    // Dispose of any resources that can be recreated. 
} 
@end

運行結果

**2015-12-24 14:00:34.168 RuntimeTest2[3284:870957] secondVC do this !** 
**2015-12-24 14:00:34.169 RuntimeTest2[3284:870957] This is secondVC method !**

我們會發現- (void)secondVCMethod這個方法執行了，程序也并沒有崩潰，原因就是在這一步

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector { 
    Class class = NSClassFromString(@"SecondViewController"); 
    UIViewController *vc = class.new; 
    if (aSelector == NSSelectorFromString(@"secondVCMethod")) { 
        NSLog(@"secondVC do this !"); 
        return vc; 
    } 
      
    return nil; 
}

在沒有找到- (void)secondVCMethod這個方法的時候，消息繼續傳遞，直到- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector，然后我在里面創建了一個SecondViewController的對象，并且判斷如過有這個方法，就返回SecondViewController的對象。這個函數就是消息的轉發，在這兒我們成功的把消息傳給了SecondViewController，然后讓它來執行，所以就執行了那個方法。同時，也相當于完成了一個多繼承！

三、***一點

當然，還有好幾個函數，在上面那張圖里面已經清晰的表達了，有興趣的可以自己試試，看看消息的傳遞順序到底是怎么樣的。上面提到的這些知識runtime的冰山一角，runtime黑魔法的強大遠不止于此，比如方法的調配（Method Swizzling）等，在項目實戰中還是很有用的，后面有時間會再介紹.

參考

Objective-C Runtime Reference
Objective-C Runtime Programming Guide

責任編輯：倪明來源： CocoaChina

runtime 消息 ios開發