iOS runtime實戰應用：成員變量和屬性
原文
前言
在開始之前建議先閱讀iOS runtime的基礎理解篇：iOS內功篇：runtime
有筒子在面試的時候，遇到這樣一個問題：“你知道成員變量的本質是什麼嗎？”，筒子立馬懵逼了，成員變量的本質？成員變量就是成員變量啊，平時只管用，還有什麼更深層的含義？本文著重介紹runtime中成員變量和屬性的定義和使用。
名詞解析
成員變量
1、定義：
Ivar: 實例變量類型，是一個指向objc_ivar結構體的指針
typedef struct objc_ivar *Ivar;
2、操作函數：
// 獲取所有成員變量 class_copyIvarList
// 獲取成員變量名 ivar_getName
// 獲取成員變量類型編碼 ivar_getTypeEncoding
// 獲取指定名稱的成員變量 class_getInstanceVariable
// 獲取某個對象成員變量的值 object_getIvar
// 設置某個對象成員變量的值 object_setIvar
3、使用實例：
Model的頭文件聲明如下：
@interface Model : NSObject {
NSString * _str1;
}
@property NSString * str2;
@property (nonatomic, copy) NSDictionary * dict1;
@end獲取其成員變量：
unsigned int outCount = 0;
Ivar * ivars = class_copyIvarList([Model class], &outCount);
for (unsigned int i = 0; i < outCount; i ++) {
Ivar ivar = ivars[i];
const char * name = ivar_getName(ivar);
const char * type = ivar_getTypeEncoding(ivar);
NSLog(@"類型為 %s 的 %s ",type, name);
}
free(ivars);打印結果：
runtimeIvar[602:16885] 類型為 @"NSString" 的 _str1 runtimeIvar[602:16885] 類型為 @"NSString" 的 _str2 runtimeIvar[602:16885] 類型為 @"NSDictionary" 的 _dict1
屬性
1、定義：
objc_property_t：聲明的屬性的類型，是一個指向objc_property結構體的指針
typedef struct objc_property *objc_property_t;
2、操作函數：
// 獲取所有屬性 class_copyPropertyList
說明：使用class_copyPropertyList並不會獲取無@property聲明的成員變量
// 獲取屬性名 property_getName
// 獲取屬性特性描述字符串 property_getAttributes
// 獲取所有屬性特性 property_copyAttributeList
說明：
property_getAttributes函數返回objc_property_attribute_t結構體列表，objc_property_attribute_t結構體包含name和value，常用的屬性如下：
屬性類型 name值：T value：變化 編碼類型 name值：C(copy) &(strong) W(weak) 空(assign) 等 value：無 非/原子性 name值：空(atomic) N(Nonatomic) value：無 變量名稱 name值：V value：變化
使用property_getAttributes獲得的描述是property_copyAttributeList能獲取到的所有的name和value的總體描述，如 T@"NSDictionary",C,N,V_dict1
3、使用實例：
unsigned int outCount = 0;
objc_property_t * properties = class_copyPropertyList([Model class], &outCount);
for (unsigned int i = 0; i < outCount; i ++) {
objc_property_t property = properties[i];
//屬性名
const char * name = property_getName(property);
//屬性描述
const char * propertyAttr = property_getAttributes(property);
NSLog(@"屬性描述為 %s 的 %s ", propertyAttr, name);
//屬性的特性
unsigned int attrCount = 0;
objc_property_attribute_t * attrs = property_copyAttributeList(property, &attrCount);
for (unsigned int j = 0; j < attrCount; j ++) {
objc_property_attribute_t attr = attrs[j];
const char * name = attr.name;
const char * value = attr.value;
NSLog(@"屬性的描述：%s 值：%s", name, value);
}
free(attrs);
NSLog(@"\n");
}
free(properties);打印結果：
runtimeIvar[661:27041] 屬性描述為 T@"NSString",&,V_str2 的 str2 runtimeIvar[661:27041] 屬性的描述：T 值：@"NSString" runtimeIvar[661:27041] 屬性的描述：& 值： runtimeIvar[661:27041] 屬性的描述：V 值：_str2 runtimeIvar[661:27041] runtimeIvar[661:27041] 屬性描述為 T@"NSDictionary",C,N,V_dict1 的 dict1 runtimeIvar[661:27041] 屬性的描述：T 值：@"NSDictionary" runtimeIvar[661:27041] 屬性的描述：C 值： runtimeIvar[661:27041] 屬性的描述：N 值： runtimeIvar[661:27041] 屬性的描述：V 值：_dict1 runtimeIvar[661:27041]
應用實例
1、Json到Model的轉化
在開發中相信最常用的就是接口數據需要轉化成Model了（當然如果你是直接從Dict取值的話。。。），很多開發者也都使用著名的第三方庫如JsonModel、Mantle或MJExtension等，如果只用而不知其所以然，那真和“搬磚”沒啥區別了，下面我們使用runtime去解析json來給Model賦值。
原理描述：用runtime提供的函數遍歷Model自身所有屬性，如果屬性在json中有對應的值，則將其賦值。
核心方法：在NSObject的分類中添加方法：
- (instancetype)initWithDict:(NSDictionary *)dict {
if (self = [self init]) {
//(1)獲取類的屬性及屬性對應的類型
NSMutableArray * keys = [NSMutableArray array];
NSMutableArray * attributes = [NSMutableArray array];
/*
* 例子
* name = value3 attribute = T@"NSString",C,N,V_value3
* name = value4 attribute = T^i,N,V_value4
*/
unsigned int outCount;
objc_property_t * properties = class_copyPropertyList([self class], &outCount);
for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
objc_property_t property = properties[i];
//通過property_getName函數獲得屬性的名字
NSString * propertyName = [NSString stringWithCString:property_getName(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
[keys addObject:propertyName];
//通過property_getAttributes函數可以獲得屬性的名字和@encode編碼
NSString * propertyAttribute = [NSString stringWithCString:property_getAttributes(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
[attributes addObject:propertyAttribute];
}
//立即釋放properties指向的內存
free(properties);
//(2)根據類型給屬性賦值
for (NSString * key in keys) {
if ([dict valueForKey:key] == nil) continue;
[self setValue:[dict valueForKey:key] forKey:key];
}
}
return self;
}讀者可以進一步思考：
如何識別基本數據類型的屬性並處理
空（nil，null）值的處理
json中嵌套json（Dict或Array）的處理
嘗試解決以上問題，你也能寫出屬於自己的功能完備的Json轉Model庫。
2、快速歸檔
有時候我們要對一些信息進行歸檔，如用戶信息類UserInfo，這將需要重寫initWithCoder和encodeWithCoder方法，並對每個屬性進行encode和decode操作。那麼問題來了：當屬性只有幾個的時候可以輕松寫完，如果有幾十個屬性呢？那不得寫到天荒地老？。。。
原理描述：用runtime提供的函數遍歷Model自身所有屬性，並對屬性進行encode和decode操作。
核心方法：在Model的基類中重寫方法：
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
if (self = [super init]) {
unsigned int outCount;
Ivar * ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
Ivar ivar = ivars[i];
NSString * key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
[self setValue:[aDecoder decodeObjectForKey:key] forKey:key];
}
}
return self;
}
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
unsigned int outCount;
Ivar * ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
Ivar ivar = ivars[i];
NSString * key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
[aCoder encodeObject:[self valueForKey:key] forKey:key];
}
}3、訪問私有變量
我們知道，OC中沒有真正意義上的私有變量和方法，要讓成員變量私有，要放在m文件中聲明，不對外暴露。如果我們知道這個成員變量的名稱，可以通過runtime獲取成員變量，再通過getIvar來獲取它的值。
方法：
Ivar ivar = class_getInstanceVariable([Model class], "_str1"); NSString * str1 = object_getIvar(model, ivar);
歡迎大家交流探討。
