runtime源码

在编程领域，`runtime`是一个至关重要的概念，特别是在面向对象的编程语言中，如Objective-C和Swift。这里我们主要关注Objective-C的`runtime`，它是一个底层的库，负责管理对象的生命周期、方法调用和其他低级操作。Objective-C的`runtime`是开源的，可以通过官方源码进行深入学习。以下将对`runtime`的核心概念和功能进行详细解释。 1. **对象结构**： -在Objective-C中，每个对象都有一个指向元类（meta-class）的指针，元类存储了类的方法列表和超类信息。 -对象实例包含一个isa指针，它指向对象所属的类，从而确定对象的类型和可以响应的消息。 2. **消息传递**： -在Objective-C中，方法调用实际上是一个消息传递过程。当发送一个消息给对象时，`runtime`会查找相应的方法实现并执行。 -如果找不到对应的方法，`runtime`会尝试通过动态方法解析或向超类查找来处理。 3. **方法解析**： -动态方法解析允许在运行时添加新的方法实现，这是Objective-C动态性的一个重要体现。 - `-resolveInstanceMethod:`和`-resolveClassMethod:`方法可以在运行时为类添加实例方法和类方法。 4. **方法选择器（SEL）**： -方法选择器是Objective-C中方法的唯一标识符，通常由`@selector()`宏生成。 - `runtime`使用SEL进行方法查找，以确定哪个方法应该被调用。 5. **方法缓存**： -为了提高性能，`runtime`使用方法缓存来存储最近使用的SEL和其对应的方法实现。 -当收到新的消息时，`runtime`首先会在缓存中查找，如果找不到则遍历方法列表。 6. **类别（Category）**： -类别允许在不继承的情况下为现有类添加方法，这在`runtime`中得以实现。 -分类的实现会被合并到原有类的方法列表中，需要注意的是，类别不能添加实例变量。 7. **协议（Protocol）**： -协议定义了一组方法，类可以选择遵循这些协议并实现它们的方法。 -协议在多继承不可用的Objective-C中提供了接口扩展的手段，同时在Objective-C++中支持C++接口。 8. **动态属性**： - `runtime`支持在运行时添加、修改或删除对象的属性。 - `- AssociatedObject` API可以将数据关联到任何对象，而无需扩展类的结构。 9. **KVO（Key-Value Observing）**： - KVO是一种观察对象属性变化的机制，`runtime`在背后实现了KVO的自动通知功能。 -当对象的属性值改变时，`runtime`会自动通知所有注册的观察者。 10. **Block**： - Block是Objective-C的闭包实现，`runtime`处理Block的内存管理和捕获变量。 - Block可以作为方法参数，也可以作为对象存储，这使得异步编程更加方便。通过分析`objc-runtime`的源码，我们可以深入了解这些机制的工作原理，这对于优化代码性能、调试和开发自定义runtime插件都十分有帮助。理解`runtime`的工作方式，开发者可以更好地利用Objective-C的灵活性和动态特性，编写出更加高效和强大的程序。