面向对象开发过程 iOS开发：Runtime解析

在iOS开发过程中，使用Runtime的场景虽然没有GCD多，但是也是一个不容忽视的模块，而且在面试找工作的时候也是面试官必考题。那么下面就来了解一下Runtime的相关知识，大牛请绕行，不喜勿喷。

一、Runtime概念

1.Runtime，又叫运行时，是一套关于底层的C语言API，为iOS内部的核心之一，我们在编写OC代码的时候，底层都是基于它来实现的。

eg：[receiver message];

底层运行时会被编译器转化为：

objc_msgSend(receiver, selector)

如果它还有参数，比如：

[receiver message:(id)arg...];

底层运行时，会被编译器转化为：

objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...)

2.为什么需要Runtime：

Objective-C是一门面向对象的动态语言，它会将一些工作放在代码运行时才处理而并非编译时。也就是说，有很多类和成员变量在编译的时候是不知道的，而在运行时，所编写的代码会转换成完整的确定的代码运行。因此，指望编译器是远远不够的，还需要一个运行时系统(Runtime system)来处理编译后的代码。Runtime基本是用C和汇编写的，由此可见苹果为了动态系统的高效而做出的努力。苹果和GNU各自维护一个开源的Runtime版本，这两个版本之间都在努力保持一致。

3.Runtime的作用：

Objective-C在三种层面上与Runtime系统进行交互：

1.通过OC源代码

只需要编写OC代码，Runtime系统自动在后台搞定一切，调用方法，编译器会将OC代码转换成运行时代码，在运行时确定数据结构和函数。

2.通过Foundation框架的NSObject类定义的方法

Cocoa程序中绝大部分类都是NSObject类的子类，所以都继承了NSObject的行为。(NSProxy类是个例外，它是个抽象超类)

一些情况下，NSObject类仅仅定义了完成某件事情的模板，并没有提供所需要的代码。例如-description方法，该方法返回类内容的字符串表示，该方法主要用来调试程序。NSObject类并不知道子类的内容，所以它只是返回类的名字和对象的地址，NSObject的子类可以重新实现。

还有一些NSObject的方法可以从Runtime系统中获取信息，允许对象进行自我检查。例如：

-class方法返回对象的类；

-isKindOfClass: 和 -isMemberOfClass: 方法检查对象是否存在于指定的类的继承体系中(是否是其子类或者父类或者当前类的成员变量)；

-respondsToSelector: 检查对象能否响应指定的消息；

-conformsToProtocol:检查对象是否实现了指定协议类的方法；

-methodForSelector: 返回指定方法实现的地址。

3.通过对Runtime库函数的直接调用

Runtime系统是具有公共接口的动态共享库。头文件存放于/usr/include/objc目录下，这意味着开发者使用时只需要引入objc/Runtime.h头文件即可。

许多函数可以让你使用C语言来实现Objc中同样的功能。除非是写一些OC与其他语言的桥接或是底层的debug工作，开发者在写OC代码时一般不会用到这些C语言函数。

二、Runtime的相关术语

1.SEL

它是selector在OC中的表示(Swift中是Selector类)。selector是方法选择器，其实作用就和名字一样，日常生活中，我们通过人名辨别谁是谁，注意OC在相同的类中不会有命名相同的两个方法。selector 对方法名进行包装，以便找到对应的方法实现。它的数据结构是：typedef struct objc_selector *SEL;

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