前言：
Objective C的runtime技术功能非常强大，能够在运行时获取并修改类的各种信息，包括获取方法列表、属性列表、变量列表，修改方法、属性，增加方法，属性等等，本文对相关的几个要点做了一个小结。
目录：
（1）使用class_replaceMethod/class_addMethod函数在运行时对函数进行动态替换或增加新函数
（2）重载forwardingTargetForSelector，将无法处理的selector转发给其他对象
（3）重载resolveInstanceMethod，从而在无法处理某个selector时，动态添加一个selector
（4）使用class_copyPropertyList及property_getName获取类的属性列表及每个属性的名称
(5) 使用class_copyMethodList获取类的所有方法列表
(1)在运行时对函数进行动态替换 ： class_replaceMethod
使用该函数可以在运行时动态替换某个类的函数实现，这样做有什么用呢？最起码，可以实现类似windows上hook效果，即截获系统类的某个实例函数，然后塞一些自己的东西进去，比如打个log什么的。
示例代码：
IMP orginIMP;
NSString * MyUppercaseString(id SELF, SEL _cmd)
{
NSLog(@"begin uppercaseString");
NSString *str = orginIMP (SELF, _cmd);（）
NSLog(@"end uppercaseString");
return str;
}
-（void）testReplaceMethod
{
Class strcls = [NSString class];
SEL oriUppercaseString = @selector(uppercaseString);
orginIMP = [NSStringinstanceMethodForSelector:oriUppercaseString]; （）
IMP imp2 = class_replaceMethod(strcls,oriUppercaseString,(IMP)MyUppercaseString,NULL);（）
NSString *s = "hello world";
NSLog(@"%@",[s uppercaseString]];
}
执行结果为:
begin uppercaseString
end uppercaseString
HELLO WORLD
这段代码的作用就是
（1）得到uppercaseString这个函数的函数指针存到变量orginIMP中
（2）将NSString类中的uppercaseString函数的实现替换为自己定义的MyUppercaseString
（3）在MyUppercaseString中，先执行了自己的log代码，然后再调用之前保存的uppercaseString的系统实现，这样就在系统函数执行之前加入自己的东西，后面每次对NSString调用uppercaseString的时候，都会打印出log来
与class_replaceMethod相仿，class_addMethod可以在运行时为类增加一个函数。
（2）当某个对象不能接受某个selector时，将对该selector的调用转发给另一个对象：- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
forwardingTargetForSelector是NSObject的函数，用户可以在派生类中对其重载,从而将无法处理的selector转发给另一个对象。还是以上面的uppercaseString为例，如果用户自己定义的CA类的对象a，没有uppercaseString这样一个实例函数，那么在不调用respondSelector的情况下，直接执行[a performSelector:@selector"uppercaseString"],那么执行时一定会crash，此时，如果CA实现了forwardingTargetForSelector函数，并返回一个NSString对象，那么就相对于对该NSString对象执行了uppercaseString函数，此时就不会crash了。当然实现这个函数的目的并不仅仅是为了程序不crash那么简单，在实现装饰者模式时，也可以使用该函数进行消息转发。
示例代码：
@interface CA : NSObject
-(void)f; @end @implementation CA - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
if (aSelector == @selector(uppercaseString))
{
return@"hello world";
}
}
测试代码：
CA *a = [CA new]; NSString * s = [a performSelector:@selector(uppercaseString)]; NSLog(@"%@",s);
测试代码的输出为:HELLO WORLD
ps:这里有个问题，CA类的对象不能接收@selector（uppercaseString），那么如果我在forwardingTargetForSelector函数中用class_addMethod给CA类增加一个uppercaseString函数，然后返回self，可行吗？经过试验，这样会crash，此时CA类其实已经有了uppercaseString函数，但是不知道为什么不能调用，如果此时new一个CA类的对象，并返回，是可以成功的。
(3)当某个对象不能接受某个selector时，向对象所属的类动态添加所需的selector：
+ (BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
这个函数与forwardingTargetForSelector类似，都会在对象不能接受某个selector时触发，执行起来略有差别。前者的目的主要在于给客户一个机会来向该对象添加所需的selector，后者的目的在于允许用户将selector转发给另一个对象。另外触发时机也不完全一样，该函数是个类函数，在程序刚启动，界面尚未显示出时，就会被调用。
在类不能处理某个selector的情况下，如果类重载了该函数，并使用class_addMethod添加了相应的selector，并返回YES，那么后面forwardingTargetForSelector就不会被调用，如果在该函数中没有添加相应的selector，那么不管返回什么，后面都会继续调用forwardingTargetForSelector，如果在forwardingTargetForSelector并未返回能接受该selector的对象，那么resolveInstanceMethod会再次被触发，这一次，如果仍然不添加selector，程序就会报异常
代码示例一： 1 @implementation CA
3 void dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd)
5 {
7 printf("SEL %s did not exist\n",sel_getName(_cmd));
9 }
10
11 + (BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
13 {
15 if (aSEL == @selector(t))
17 {
19 class_addMethod([selfclass], aSEL, (IMP) dynamicMethodIMP, "v@:");
21 return YES;
23 }
25 return [superresolveInstanceMethod:aSEL];
27 }
28
29 @end 测试代码： CA * ca = [CA new] [ca performSelector:@selector(t)];
执行结果
SEL t did not exist
示例代码二： @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";
}
}
测试代码 ： a = [[CA alloc]init];
NSLog(@"%@",[a performSelector:@selector(uppercaseString)];
该测试代码的输出为:HELLO WORLD
对于该测试代码，由于a没有uppercaseString函数，因此会触发resolveInstanceMethod，但是由于该函数并没有添加selector，因此运行时发现找不到该函数，会触发
forwardingTargetForSelector函数，在forwardingTargetForSelector函数中，返回了一个NSString "hello world"，因此会由该string来执行uppercaseString函数，最终返回大写的hello world。
示例代码三： @implementation CA + (BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
{
return YES;
}
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
return nil;
}
测试代码： 1 a = [[CA alloc]init];
2 NSLog(@"%@",[a performSelector:@selector(uppercaseString)];
这段代码的执行顺序为:
(1)：首先在程序刚执行，AppDelegate都还没有出来时，resolveInstanceMethod就被触发，
(2)等测试代码执行时，forwardingTargetForSelector被调用
(3)由于forwardingTargetForSelector返回了nil，因此运行时还是找不到uppercaseString selector，这时又会触发resolveInstanceMethod，由于还是没有加入selector，于是会crash。
(4) 使用class_copyPropertyList及property_getName获取类的属性列表及每个属性的名称
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);
}
以上代码获取了UIView的所有属性并打印属性名称， 输出结果为：
skipsSubviewEnumeration
viewTraversalMark
viewDelegate
monitorsSubtree
backgroundColorSystemColorName
gesturesEnabled
deliversTouchesForGesturesToSuperview
userInteractionEnabled
tag
layer
_boundsWidthVariable
_boundsHeightVariable
_minXVariable
_minYVariable
_internalConstraints
_dependentConstraints
_constraintsExceptingSubviewAutoresizingConstraints
_shouldArchiveUIAppearanceTags
(5) 使用class_copyMethodList获取类的所有方法列表
获取到的数据是一个Method数组，Method数据结构中包含了函数的名称、参数、返回值等信息，以下代码以获取名称为例：
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);
}
代码执行后将输出UIView所有函数的名称，具体结果略。
其他一些相关函数：
.SEL method_getName(Method m) 由Method得到SEL
.IMP method_getImplementation(Method m) 由Method得到IMP函数指针
.const char *method_getTypeEncoding(Method m) 由Method得到类型编码信息
.unsigned int method_getNumberOfArguments(Method m)获取参数个数
.char *method_copyReturnType(Method m) 得到返回值类型名称
.IMP method_setImplementation(Method m, IMP imp) 为该方法设置一个新的实现
（6）总结
总而言之，使用runtime技术能做些什么事情呢？
可以在运行时，在不继承也不category的情况下，为各种类（包括系统的类）做很多操作，具体包括：
- 增加
增加函数:class_addMethod
增加实例变量:class_addIvar
增加属性:@dynamic标签，或者class_addMethod，因为属性其实就是由getter和setter函数组成
增加Protocol:class_addProtocol (说实话我真不知道动态增加一个protocol有什么用,-_-!!)
- 获取
获取函数列表及每个函数的信息(函数指针、函数名等等):class_getClassMethod method_getName ...
获取属性列表及每个属性的信息:class_copyPropertyList property_getName
获取类本身的信息,如类名等：class_getName class_getInstanceSize
获取变量列表及变量信息：class_copyIvarList
获取变量的值
- 替换
将实例替换成另一个类：object_setClass
将函数替换成一个函数实现：class_replaceMethod
直接通过char *格式的名称来修改变量的值，而不是通过变量
参考资料：（1）Objective-C Runtime Reference
（2）深入浅出Cocoa之消息