iOS RunTime 机制浅析（二）

继续上一篇未写完的内容。

上一篇写到runtime通过与Foundation Framework interact中的消息转发机制。

在第一点中我们提到我们代码中调用函数在runtime sys的执行过程，那么如果没有寻找到指定的函数呢？

这时候Runtime sys 会启用NSObject中的

forwardInvocation:

函数，这个函数附带一个NSInvocation类型的参数。
想象一下，如果有一个 

negotiate

函数

想通过某个obj来调用，如果在函数中没有真正实现，那么可以转发到其他对象去执行，比如：

- (id)negotiate
{
if ( [someOtherObject respondsTo:@selector(negotiate)] )
return [someOtherObject negotiate];
return self;
}
但是如果想真正地让某个对象来执行此函数，那么只有通过继承实现过此函数的类了。
以上这些做法都有缺点，就是当要实现的函数多的时候，那么必然要实现多个函数体进行转发，或者继承多个类去执行，这一点在objc的单继承下是不可能的。而且当函数多起来，会有很多不确定因素，一旦其他类中修改了某个函数，那么当前类的依赖关系也就受到较大的影响甚至无法执行。

另一个解决办法就是通过以上提到过的forwardInvocation:来实现消息的转发。
我们已经知道在类中寻找不到某个函数时，runtime sys会执行上述函数，那么在类中我们可以覆盖此函数为：

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
if ([someOtherObject respondsToSelector:
[anInvocation selector]])
[anInvocation invokeWithTarget:someOtherObject];
else
[super forwardInvocation:anInvocation];
}

这样子如果最终执行了函数，那么返回值会返回到最初的sender。
forwordInvacation:函数可以作为一个消息转发中心，把消息打包转发到不同的对象上，或者转发到同个目标。

还可以通过重写它，那么函数调用找不到指定函数时就不会出错了。

既然forwordInvacation:函数有以上特性，那么我们可以用它来模仿多重继承，这样在实际应用时可以为对象减少某些责任。如官方文档中给出的例子，下图fig-2.1。

fig-2.1



结合runtime的消息机制我们也不难理解，在模范多重继承时是如何执行的。
不过消息转发和多重继承还是有一定区别的，多重继承是把消息分散到多个类去执行，而消息转发是把功能集中在一个类，通过转发进行。
另一方面的功能就是surrogate代理。当我们有一个类包含了很多数据，还有很多功能时，我们希望能给他减肥，这时可以利用消息转发的机制为它创建一个surrogate。当消息到来时，就会自动转发了，从而减轻了该类的责任。

固然消息转发有它的优势，但是系统对于继承和转发还是有较大的区别的，比如以下函数：
respondsToSelector:
isKindOfClass:只能在基础时返回真，通过消息转发不能返回真。
当然解决的办法还是有的，就是覆盖原来的方法，比如：
- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector
{
if ( [super respondsToSelector:aSelector] )
return YES;
else {
/* Here, test whether the aSelector message can *
* be forwarded to another object and whether that *
* object can respond to it. Return YES if it can. */
}
return NO;
}这样子就可以实现转发判断功能了。
需要注意的是，在消息转发是，不能重写被转发的方法，否则转发无法进行。
至此，runtime的第二点功能实现就讲到这里，更多不明白的请参照官方文档。

第三

第三点比较好理解，就是利用runtime提供的纯C语言函数来实现运行时的动态调用，这些函数存放在 

/usr/include/objc目录中。

这一点之前有个type Encoding专题，就是在调用这些纯C函数时难免与objc存在类型上的不兼容，是如何解决的。
由于篇幅较为零散，大家有兴趣自行查看。
runtime提供的这些动态实时查询函数类似于一下这些：
objc_property_t *class_copyPropertyList(Class cls, unsigned int *outCount)
objc_property_t *protocol_copyPropertyList(Protocol *proto, unsigned int *outCount)

const char *property_getName(objc_property_t property)
objc_property_t class_getProperty(Class cls, const char *name)
objc_property_t protocol_getProperty(Protocol *proto, const char *name, BOOL isRequiredProperty, BOOL isInstanceProperty)
const char *property_getAttributes(objc_property_t property)

就是运行时去获取类的属性列表，属性名等等信息。
我们有必要知道这些属性在编译器中是如何表示的，如下图。

Code	Meaning
R	The property is read-only ( readonly ).
C	The property is a copy of the value last assigned ( copy ).
&	The property is a reference to the value last assigned ( retain ).
N	The property is non-atomic ( nonatomic ).
G<name>	The property defines a custom getter selector name. The name follows the  G  (for example,  GcustomGetter, ).
S<name>	The property defines a custom setter selector name. The name follows the  S  (for example,  ScustomSetter:, ).
D	The property is dynamic ( @dynamic ).
W	The property is a weak reference ( __weak ).
P	The property is eligible for garbage collection.
t<encoding>	Specifies the type using old-style encoding.

那么当我们通过以上函数去查询是，就会有一下的结果

Property declaration	Property description
@property char charDefault;	Tc,VcharDefault
@property double doubleDefault;	Td,VdoubleDefault
@property enum FooManChu enumDefault;	Ti,VenumDefault
@property float floatDefault;	Tf,VfloatDefault
@property int intDefault;	Ti,VintDefault
@property long longDefault;	Tl,VlongDefault
@property short shortDefault;	Ts,VshortDefault
@property signed signedDefault;	Ti,VsignedDefault
@property struct YorkshireTeaStruct structDefault;	T{YorkshireTeaStruct="pot"i"lady"c},VstructDefault
@property YorkshireTeaStructType typedefDefault;	T{YorkshireTeaStruct="pot"i"lady"c},VtypedefDefault
@property union MoneyUnion unionDefault;	T(MoneyUnion="alone"f"down"d),VunionDefault
@property unsigned unsignedDefault;	TI,VunsignedDefault
@property int (*functionPointerDefault)(char *);	T^?,VfunctionPointerDefault
@property id idDefault; Note: the compiler warns:  "no 'assign', 'retain', or 'copy' attribute is specified - 'assign' is assumed"	T@,VidDefault
@property int *intPointer;	T^i,VintPointer
@property void *voidPointerDefault;	T^v,VvoidPointerDefault
@property int intSynthEquals; In the implementation block: @synthesize intSynthEquals=_intSynthEquals;	Ti,V_intSynthEquals
@property(getter=intGetFoo, setter=intSetFoo:) int intSetterGetter;	Ti,GintGetFoo,SintSetFoo:,VintSetterGetter
@property(readonly) int intReadonly;	Ti,R,VintReadonly
@property(getter=isIntReadOnlyGetter, readonly) int intReadonlyGetter;	Ti,R,GisIntReadOnlyGetter
@property(readwrite) int intReadwrite;	Ti,VintReadwrite
@property(assign) int intAssign;	Ti,VintAssign
@property(retain) id idRetain;	T@,&,VidRetain
@property(copy) id idCopy;	T@,C,VidCopy
@property(nonatomic) int intNonatomic;	Ti,VintNonatomic
@property(nonatomic, readonly, copy) id idReadonlyCopyNonatomic;	T@,R,C,VidReadonlyCopyNonatomic
@property(nonatomic, readonly, retain) id idReadonlyRetainNonatomic;	T@,R,&,VidReadonlyRetainNonatomic

以上表格由苹果官方文档提供。
由于函数较多，就不一一介绍，有兴趣查看官方文档https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Cocoa/Reference/ObjCRuntimeRef/

runtime的第三方面就大概是这样，更多的是工具函数的意思。

通过三方面的介绍，对于runtime也有较大方面的理解了。
总而言之，runtime是objc特有的一种动态机制，其只要体现在三个方面，代码中的函数调用消息机制，基于Foundation Framework的函数调用及转发等机制，还有runtime提供的纯C方法库实时机制。runtime也需要编译器中的runtime system来支持。理解runtime可以让我们更灵活的编写代码，当然也要注意有关的注意事项。

以上包括第一篇均为本人参考官方文档所理解的内容，有错误的地方还望大家多多指教，谢谢！

官方介绍文档 https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Cocoa/Reference/ObjCRuntimeRef/ https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Cocoa/Conceptual/ObjCRuntimeGuide/Introduction/Introduction.html#//apple_ref/doc/uid/TP40008048-CH1-SW1