Objective-C –反射篇

今天我们来讲讲Objective-C的反射,

一般Java开发工程师听到Objective-C支持反射一定很兴奋吧!

基本反射

基本反射包括

获取Class 或根据字符串获取Class
检查是否有selector 以及根据字符串获取selector 并执行
检查继承关系

基本反射就是能通过NSObject的一些方法和简单封装好的方法直接能进行反射的操作

Class相关的一些操作

首先就是获取一个实例的Class: [self class]

这个就是获取self对应实例的Class类型

也可以通过[类名 class]的方式获取Class,比如[UIView class]和[[[UIView alloc] init] class]获取到的Class是一样的

当然最主要还得有类似Java的Class.forName(String)通过字符串直接获取到Class : NSClassFromString

比如获取UIView的Class可以 NSClassFromString(@"UIView") 直接返回的就是UIView的Class

那么获取到Class有什么用呢?

直接通过Class来实例化对象
通过Class 你可以知道Class下面那些方法属性和变量 ,并可以直接访问他们(会在后面的搞基反射里面讲)

通过Class 直接实例化对象很简单比如

 Class viewClass = NSClassFromString(@"UIView");
 UIView *view = [viewClass alloc] init] ;

可以看到viewClass和UIView是等价的,包括对 + 类型方法的调用也是即 [UIView layerClass]和[NSClassFromString(@"UIView") layerClass]是等价的

selector相关

selector对应的就是Java中的Method了对应Method这个类在Objective-C中是SEL

SEL是一个结构体的指针typedef struct objc_selector *SEL;

SEL 可以通过 @selector和NSSelectorFromString来直接获取

而SEL和Method的不同在于 SEL在Mac系统中是单例的 .

即[Foo count]和[Bar count] 里面的count 指向的是同一个指针,

包括@selector(count)和NSSelectorFromString(@"count")指向的也都是同一个指针

这和Java每个Class用getMethod取出的Method都是单独的实例是不同的

SEL对应的就是方法的名字 , 这和Objective-C的实现有关,就是方法对应的是消息,而SEL就是消息的名称,所以不同的实例可以使用相同的消息名,而消息名本身是单例的,不和实例本身产生关系

然后通过- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector 可以判断实例是否真的有对于selector的实现,不管是否有被声明.

而要反射调用一个selector则可以通过一系列的performSelector:方法进行实现比如

继承关系

类似Java 的 instanceOf Objective-C 也有类似的方法,有

- (BOOL)isKindOfClass:(Class)aClass
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)aClass
+ (BOOL)isSubclassOfClass:(Class)aClass
- (BOOL)conformsToProtocol:(Protocol *)aProtocol

这几个方法都是定义在NSObject上的,区别在于

isKindOfClass 基本和Java 的 instanceOf的功能一致 ,

而isMemberOfClass 不能识别到父类只能表明到底是不是这个Class ,

而isSubclassOfClass是+类型的方法和isKindOfClass一样的,不过就是通过Class来进行调用,

conformsToProtocol则是识别实例是否符合特定协议

高级反射

高级反射基本就是类似于Java的整个反射体系了,只不过Objective-C的这部分反射都是通过C调用实现的,比起来比较苦逼

主要的一些函数有:

objc_msgSend 系列
class/protocol 系列
method/SEL/IMP 系列
ivar /property系列

大部分的调用走包含在

#import <objc/runtime.h>
#import <objc/message.h>

这两个头文件里

objc_msgSend

看名字就能知道这个是objective-c的消息发送函数 ,上一篇也讲到所有的Objective-C的调用全是通过objc_msgSend来实现的

objc_msgSend的使用还是比较简单的,看id objc_msgSend(id theReceiver, SEL theSelector, ...)就能知道.

这里就介绍一些技巧

由于objc_msgSend 返回的是id 那么如果方法定义的是基本类型怎么办?

看个样例

 unsigned retForUnsigned = ((unsigned ( *)(id, SEL)) objc_msgSend)(self, NSSelectorFromString(nsPropertyName));

通过这种cast就可以返回cast为对于的基本类型

而如果返回是浮点的话可以直接调用double objc_msgSend_fpret(id self, SEL op, …)

那么还有一种情况就是返回的是一个struct的话需要调用 void objc_msgSend_stret(void * stretAddr, id theReceiver, SEL theSelector, ...) 来完成

当然他们都有对应的super函数来直接调用父类的方法,如objc_msgSendSuper

实际上objc_XXX/object_XXX方法等方法都能找到对于的Objective-C的方法

不过有一个比较有意思的可以向大家介绍一下

那就是void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy) 和 id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)

使用这一对函数就可以动态的为对象加getter/setter方法

大家知道使用Categroy是不能直接加property的,但是通过上面一对就可以

可以看AFNetworking中的代码

static char kAFImageRequestOperationObjectKey;

@interface UIImageView (_AFNetworking)
    @property(readwrite, nonatomic, retain, setter = af_setImageRequestOperation:) AFImageRequestOperation *af_imageRequestOperation;
@end

@implementation UIImageView (_AFNetworking)
@dynamic af_imageRequestOperation;
@end

#pragma mark -

@implementation UIImageView (AFNetworking)

- (AFHTTPRequestOperation *)af_imageRequestOperation {
    return (AFHTTPRequestOperation *) objc_getAssociatedObject(self,&kAFImageRequestOperationObjectKey);
}

- (void)af_setImageRequestOperation:(AFImageRequestOperation *)imageRequestOperation {
    objc_setAssociatedObject(self, &kAFImageRequestOperationObjectKey,imageRequestOperation, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

不是设置@synthesize而是设置@dynamic + objc_getAssociatedObject/objc_setAssociatedObject 来完成动态的属性添加

class/protocol

对应的class_XXX和protocol_XXX函数这里面的方法基本NS都包含了

不过这里我们看一个声明

struct objc_class {
    Class isa;

#if !__OBJC2__
    Class super_class                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char *name                              OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                                          OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list *ivars                OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_method_list **methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache *cache                      OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list *protocols                     OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;

这是一个objectc class的原始定义从里面就能看到一个Class 都包含了那些东西哦

method/SEL/IMP

这里说一下概念

Method就是方法实际上他包含了SEL和IMP 不同于SEL它是有宿主的,并不是单例

SEL在上面已经介绍了实际上他就是等价于方法的名字

而IMP实际就是方法的真正实现了

如果要做动态方法解析那么就可以自己作IMP来转换SEL对于的实现

ivar /property

ivar就是定义的变量,而property就是属性了

这里要注意的就是取出一个class的ivar/property 用到的类似函数

objc_property_t *class_copyPropertyList(Class cls, unsigned int *outCount)

注意到它是copy的,也就是说这块内存是copy 你得自己负责最后去

例子:

 unsigned int propertyCount;
 objc_property_t *pProperty = class_copyPropertyList(class, &propertyCount);
 if (pProperty && propertyCount > 0) {
     for (unsigned int i = 0; i < propertyCount; i++) {
         [self setPropertyToObject:o pProperty:pProperty[i] withDepth:depth AndClass:class];
     }
 }
 if (pProperty) {
     free(pProperty);
 }

不过这里有个比较苦逼的事情就是去的ivar/property的类型值,这里Objective-C使用属性类型编码来区分类型

所以最后通过const char *property_getAttributes(objc_property_t property)取到的是一个字符串, 得自己解析这个字符串来取得类型

对于的编码:

属性声明	属性描述
@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

下面有个小程序用来解析这个属性编码

+ (PropertyAttributeInfo *)analyseProperty:(objc_property_t)pProperty WithClass:(Class)aClass {

NSString *propertyAttributes = [NSString stringWithUTF8String:property_getAttributes(pProperty)];
NSMutableString *propertyName = [NSMutableString stringWithUTF8String:property_getName(pProperty)];
PropertyAttributeInfo *info;
if ((info = [[PropertyAttributeInfoCache instance] getFromCacheWithClass:aClass
                                                         AndPropertyName:propertyName]) != nil) {
    return info;
}
TypeOfProperty typeOfProperty = NIL;
Class class = nil;
BOOL readOnly = NO;
Class arrayClass = nil;
NSString *dicPropertyName = propertyName;
NSArray *array = [propertyAttributes componentsSeparatedByString:@","];
NSString *typeAtt = [array objectAtIndex:0];
if ([typeAtt hasPrefix:@"Tc"]) {
    typeOfProperty = CHAR;
} else if ([typeAtt hasPrefix:@"Td"]) {
    typeOfProperty = DOUBLE;
} else if ([typeAtt hasPrefix:@"Ti"]) {
    typeOfProperty = INT;
} else if ([typeAtt hasPrefix:@"Tf"]) {
    typeOfProperty = FLOAT;
} else if ([typeAtt hasPrefix:@"Tl"]) {
    typeOfProperty = LONG;
} else if ([typeAtt hasPrefix:@"Ts"]) {
    typeOfProperty = SHORT;
} else if ([typeAtt hasPrefix:@"T{"]) {
    typeOfProperty = STRUCT;
} else if ([typeAtt hasPrefix:@"TI"]) {
    typeOfProperty = UNSIGNED;
} else if ([typeAtt hasPrefix:@"T^i"]) {
    typeOfProperty = INT_P;
} else if ([typeAtt hasPrefix:@"T^v"]) {
    typeOfProperty = VOID_P;
} else if ([typeAtt hasPrefix:@"T^?"]) {
    typeOfProperty = BLOCK;
} else if ([typeAtt hasPrefix:@"T@"]) {
    typeOfProperty = ID;
    if ([typeAtt length] > 4) {
        class = NSClassFromString([typeAtt substringWithRange:NSMakeRange(3, [typeAtt length] - 4)]);
        if ([class isSubclassOfClass:[NSArray class]]) {
            NSUInteger location = [propertyName rangeOfString:@"$"].location;
            if (location != NSNotFound) {
                arrayClass = NSClassFromString([propertyName substringWithRange:NSMakeRange(location + 1,
                        [propertyName length] - location - 1)]);
                dicPropertyName = [NSString stringWithString:[propertyName substringWithRange:NSMakeRange(0,
                        location)]];
            }
        }
    }
}

if ([array count] > 2) {
    for (NSUInteger i = 1; i < [array count] - 1; i++){NSString*att =[array objectAtIndex:i];if([att isEqualToString:@"R"]){
            readOnly = YES;}}}
info =[[PropertyAttributeInfo alloc] init];
info.readOnly = readOnly;
info.class=class;
info.type = typeOfProperty;
info.arrayClass = arrayClass;
info.dicPropertyName = dicPropertyName;
info.oriPropertyName = propertyName;[[PropertyAttributeInfoCache instance] putToCacheWithClass:aClass AndPropertyName:propertyName
                                                  WithInfo:info];return info;}