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Objective-C Runtime 執行時之五:協議與分類

Objective-C中的分類允許我們通過給一個類新增方法來擴充它(但是通過category不能新增新的例項變數),並且我們不需要訪問類中的程式碼就可以做到。

Objective-C中的協議是普遍存在的介面定義方式,即在一個類中通過@protocol定義介面,在另外類中實現介面,這種介面定義方式也成為“delegation”模式,@protocol聲明瞭可以唄其他任何方法類實現的方法,協議僅僅是定義一個介面,而由其他的類去負責實現。

在本章中,我們來看看runtime對分類與協議的支援。

基礎資料型別

Category

Category是表示一個指向分類的結構體的指標,其定義如下:

123456789 typedefstructobjc_category *Category;structobjc_category{char*category_name                          OBJC2_UNAVAILABLE;// 分類名char*class_name                             OBJC2_UNAVAILABLE;// 分類所屬的類名structobjc_method_list *instance_methods    OBJC2_UNAVAILABLE
;// 例項方法列表structobjc_method_list *class_methods       OBJC2_UNAVAILABLE;// 類方法列表structobjc_protocol_list *protocols         OBJC2_UNAVAILABLE;// 分類所實現的協議列表}

這個結構體主要包含了分類定義的例項方法與類方法,其中instance_methods列表是objc_class中方法列表的一個子集,而class_methods列表是元類方法列表的一個子集。

Protocol

Protocol的定義如下:

1 typedefstructobjc_object Protocol;

我們可以看到,Protocol其中實就是一個物件結構體。

操作函式

Runtime並沒有在<objc/runtime.h>標頭檔案中提供針對分類的操作函式。因為這些分類中的資訊都包含在objc_class中,我們可以通過針對objc_class的操作函式來獲取分類的資訊。如下例所示:

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041 @interfaceRuntimeCategoryClass:NSObject-(void)method1;@end@interfaceRuntimeCategoryClass(Category)-(void)method2;@end@implementation RuntimeCategoryClass-(void)method1{}@end@implementation RuntimeCategoryClass(Category)-(void)method2{}@end#pragma mark -NSLog(@"測試objc_class中的方法列表是否包含分類中的方法");unsignedintoutCount=0;Method *methodList=class_copyMethodList(RuntimeCategoryClass.class,&outCount);for(inti=0;i<outCount;i++){Method method=methodList[i];constchar*name=sel_getName(method_getName(method));NSLog(@"RuntimeCategoryClass's method: %s",name);if(strcmp(name,sel_getName(@selector(method2)))){NSLog(@"分類方法method2在objc_class的方法列表中");}}

其輸出是:

1234 2014-11-0810:36:39.213[561:151847]測試objc_class中的方法列表是否包含分類中的方法2014-11-0810:36:39.215[561:151847]RuntimeCategoryClass's method: method22014-11-08 10:36:39.215 [561:151847] RuntimeCategoryClass'smethod:method12014-11-0810:36:39.215[561:151847]分類方法method2objc_class的方法列表中

而對於Protocol,runtime提供了一系列函式來對其進行操作,這些函式包括:

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344 // 返回指定的協議Protocol *objc_getProtocol(constchar*name);// 獲取執行時所知道的所有協議的陣列Protocol **objc_copyProtocolList(unsignedint*outCount);// 建立新的協議例項Protocol *objc_allocateProtocol(constchar*name);// 在執行時中註冊新建立的協議voidobjc_registerProtocol(Protocol *proto);// 為協議新增方法voidprotocol_addMethodDescription(Protocol *proto,SEL name,constchar*types,BOOLisRequiredMethod,BOOLisInstanceMethod);// 新增一個已註冊的協議到協議中voidprotocol_addProtocol(Protocol *proto,Protocol *addition);// 為協議新增屬性voidprotocol_addProperty(Protocol *proto,constchar*name,constobjc_property_attribute_t *attributes,unsignedintattributeCount,BOOLisRequiredProperty,BOOLisInstanceProperty);// 返回協議名constchar*protocol_getName(Protocol *p);// 測試兩個協議是否相等BOOLprotocol_isEqual(Protocol *proto,Protocol *other);// 獲取協議中指定條件的方法的方法描述陣列structobjc_method_description *protocol_copyMethodDescriptionList(Protocol *p,BOOLisRequiredMethod,BOOLisInstanceMethod,unsignedint*outCount);// 獲取協議中指定方法的方法描述structobjc_method_description protocol_getMethodDescription(Protocol *p,SEL aSel,BOOLisRequiredMethod,BOOLisInstanceMethod);// 獲取協議中的屬性列表objc_property_t *protocol_copyPropertyList(Protocol *proto,unsignedint*outCount);// 獲取協議的指定屬性objc_property_t protocol_getProperty(Protocol *proto,constchar*name,BOOLisRequiredProperty,BOOLisInstanceProperty);// 獲取協議採用的協議Protocol **protocol_copyProtocolList(Protocol *proto,unsignedint*outCount);// 檢視協議是否採用了另一個協議BOOLprotocol_conformsToProtocol(Protocol *proto,Protocol *other);
  • objc_getProtocol函式,需要注意的是如果僅僅是聲明瞭一個協議,而未在任何類中實現這個協議,則該函式返回的是nil。
  • objc_copyProtocolList函式,獲取到的陣列需要使用free來釋放
  • objc_allocateProtocol函式,如果同名的協議已經存在,則返回nil
  • objc_registerProtocol函式,建立一個新的協議後,必須呼叫該函式以在執行時中註冊新的協議。協議註冊後便可以使用,但不能再做修改,即註冊完後不能再向協議新增方法或協議

需要強調的是,協議一旦註冊後就不可再修改,即無法再通過呼叫protocol_addMethodDescription、protocol_addProtocol和protocol_addProperty往協議中新增方法等。

小結

Runtime並沒有提供過多的函式來處理分類。對於協議,我們可以動態地建立協議,並向其新增方法、屬性及繼承的協議,並在執行時動態地獲取這些資訊。