runtime 理解笔记

runtime 简称运行时，是系统运行的一种机制，在oc中通过c语言编写一个运行系统库。考进行一些非常底层的操作（oc无法完成的）。

1、利用runtime，在程序运行过程中，动态创建一个类（比如KVO）。

2、利用runtime，在程序运行过程中，动态的修改一个类的属性\方法，添加属性\方法。

3、遍历一个类的所有成员变量。（字典转模型）

4、

对runtime要深入理解，首先需要理解 isa, objc_object, objc_class

在 Objective-C 中，类、对象和方法都是一个 C 的结构体，从 objc/objc.h（对象，objc_object，id）以及objc/runtime.h（其它，类，方法，方法列表，变量列表，属性列表等相关的）以及中，我们可以找到他们的定义。

isa指针是和Class同类型的objc_class结构指针，类对象的指针指向其所属的类，即元类。元类中存储着类对象的类方法，当访问某个类的类方法时会通过该isa指针从元类中寻找方法对应的函数指针。

对象与类的关系

objc.h : objc_object

/// Represents an instance of a class.

struct objc_object {

    Class _Nonnull isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

};

runtime.h : objc_class

struct objc_class {

    Class _Nonnull isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

#if !__OBJC2__

    Class _Nullable super_class                              OBJC2_UNAVAILABLE;

    const char * _Nonnull name                               OBJC2_UNAVAILABLE;

    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;

    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;

    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;

    struct objc_ivar_list * _Nullable ivars                  OBJC2_UNAVAILABLE;

    struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;

    struct objc_cache * _Nonnull cache                       OBJC2_UNAVAILABLE;

    struct objc_protocol_list * _Nullable protocols          OBJC2_UNAVAILABLE;

#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;

/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */

说明：

1、对象是一个objc_object的结构体，类是一个objc_class的结构体.

2、对象的isa指向对象类本身，包含了当前对象指向的类的信息；类的isa指向元类，包含了类对象指向的元类(meta-class)的信息。

3、NSObject类中包含的是一个objc_class结构体类型的isa，指向该对象对应的类。

元类（metaClass）

元类(Metaclass)就是类对象的类，每个类都有自己的元类，也就是objc_class结构体里面isa指针所指向的类. Objective-C的类方法是使用元类的根本原因，因为其中存储着对应的类对象调用的方法即类方法。

当向对象发消息，runtime会在这个对象所属类方法列表中查找发送消息对应的方法，但当向类发送消息时，runtime就会在这个类的meta class方法列表里查找。所有的meta class，包括Root class，Superclass，Subclass的isa都指向Root class的meta class，这样能够形成一个闭环。

结构图：

所以由上图可以看到，在给实例对象或类对象发送消息时，寻找方法列表的规则为:

当发送消息给实例对象时，消息是在寻找这个对象的类的方法列表(实例方法)
当发送消息给类对象时，消息是在寻找这个类的元类的方法列表(类方法)

元类，就像之前的类一样，它也是一个对象，也可以调用它的方法。所以这就意味着它必须也有一个类。所有的元类都使用根元类作为他们的类。比如所有NSObject的子类的元类都会以NSObject的元类作为他们的类。

根据这个规则，所有的元类使用根元类作为他们的类，根元类的元类则就是它自己。也就是说基类的元类的isa指针指向他自己。

技巧：

1、#import <objc/message.h> 包含了 #include <objc/objc.h>, #include <objc/runtime.h>

#ifndef _OBJC_MESSAGE_H

#define _OBJC_MESSAGE_H

#include <objc/objc.h>

#include <objc/runtime.h>

#ifndef OBJC_SUPER

#define OBJC_SUPER