1、类

1.1、创建一个类

  1. Class dogClass = objc_allocateClassPair([NSObject class], "Dog", 0);

1.2、添加成员变量、方法

  1. // 添加一个成员变量
  2. class_addIvar(dogClass, "_age", 4, 1, @encode(int));
  4. // 添加一个方法
  5. class_addMethod(dogClass, @selector(run), (IMP)run, "V@:");

1.3、注册类

  1. // 创建后需要注册这个类
  2. objc_registerClassPair(dogClass);

运行时可以创建一个新的类，创建类需要在调用objc_registerClassPair前添加成员变量，成员变量信息保存在类对象的class_ro_t中，是只读的。方法可以不用在调用objc_registerClassPair前添加，因为后添加的方法会保存到class_rw_t的methods中，是可读可写的。但是最好还是一起在注册类之前添加。

1.4、重新设置class

  1. Person *person = [[Person alloc] init];
  2. [person run];
  4. // 修改person的类型，修改isa的指向
  5. object_setClass(person, [Car class]);
  6. [person run];

上面代码执行结果是person会调用Car类中的run方法。

1.5、判断是否是类对象

  1. int isClass1 = object_isClass(person);
  2. int isClass2 = object_isClass(object_getClass(person))
  3. int isClass3 = object_isClass(object_getClass([Person class])))
  4. // 判断是否是类对象
  5. NSLog(@"%d, %d, %d", isClass1, isClass2, isClass3);

打印结果：

  1. ～: 0, 1, 1

2、成员变量

2.1、读取类中的成员变量信息

  1. // 获取成员变量信息
  2. Ivar nameIvar = class_getInstanceVariable([Person class], "_name");
  4. // 获取成员变量的name和类型编码
  5. NSLog(@"%s %s",ivar_getName(nameIvar), ivar_getTypeEncoding(nameIvar));

2.2、设置、读取实例对象中成员变量的值

  1. Person *person = [[Person alloc] init];
  3. // 设置成员变量的值
  4. object_setIvar(person, nameIvar, @"Jack");
  5. NSLog(@"person.name = %@", object_getIvar(person, nameIvar));

2.3、读取类中所有成员变量信息

  1. // 读取所有成员变量
  2. unsigned int count;
  3. Ivar *ivars = class_copyIvarList([Person class], &count);
  4. for (int i = 0; i < count; i++) {
  5.     Ivar ivar = ivars[i];
  6.     NSLog(@"%s %s",ivar_getName(ivar), ivar_getTypeEncoding(ivar));
  7. }
  8. // runtime里调用copy方法，需要手动销毁
  9. free(ivars);

2.4、读取系统类的私有变量

比如读取修改UITextField的placeholder颜色：

  1. // 先读取成员变量
  2. Ivar ivar = class_getInstanceVariable([UITextField class], "_placeholderLabel");
  3. // 再获取成员变量的值
  4. UILabel* label = object_getIvar(textField, ivar);
  5. // 设置颜色
  6. label.textColor = [UIColor redColor];

*ios13以后，通过KVC读取系统类的私有成员变量可能会失败 例如id label = [textField valueForKey:@”_placeholderLabel”]; 会报错

2.5、Json转Model

给NSObject新建一个分类，添加xl_objectWithJson方法，创建一个实例对象，获取Class中的所有成员变量，再将成员变量利用KVC添加到实例对象中：

  1. + (id)xl_objectWithJson:(NSDictionary *)json {
  2.     id obj = [[self alloc] init];
  4.     unsigned int count;
  5.     Ivar *ivars = class_copyIvarList(self, &count);
  6.     for (int i = 0; i < count; i++) {
  7.         Ivar ivar = ivars[i];
  8.         NSMutableString *ivarName = [NSMutableString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
  9.         [ivarName deleteCharactersInRange:NSMakeRange(0, 1)];
  10.         [obj setValue:json[ivarName] forKey:ivarName];
  11.     }
  12.     return obj;
  13. }

封装一个完整的工具还需要判断很多问题，比如Json和Model数据不匹配、Model存在继承、Model嵌套Model等。

3、方法

1、替换方法实现

  1. Person *person = [[Person alloc] init];
  3. Method run = class_getInstanceMethod([Person class], @selector(run));
  4. Method replaceRun = class_getInstanceMethod([self class], @selector(replaceRun));
  6. class_replaceMethod([Person class], method_getName(run), method_getImplementation(replaceRun), method_getTypeEncoding(replaceRun));

替换后的效果是调用run方法时，会执行replaceRun方法里的代码。

2、交换方法实现

2.1、底层原理

查看 objc源码 ：objc-runtime-new.mm

  1. void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2)
  2. {
  3.     if (!m1  ||  !m2) return;
  4.     mutex_locker_t lock(runtimeLock);
  5.     IMP imp1 = m1->imp(false);
  6.     IMP imp2 = m2->imp(false);
  7.     SEL sel1 = m1->name();
  8.     SEL sel2 = m2->name();
  10.     m1->setImp(imp2);
  11.     m2->setImp(imp1);
  13.     flushCaches(nil, __func__, [sel1, sel2, imp1, imp2](Class c){
  14.         return c->cache.shouldFlush(sel1, imp1) || c->cache.shouldFlush(sel2, imp2);
  15.     });
  17.     adjustCustomFlagsForMethodChange(nil, m1);
  18.     adjustCustomFlagsForMethodChange(nil, m2);
  19. }

交换方法实现本质上就是交换了两个Method对象的IMP（实现）。交换后会清空两个类的方法缓存。

2.2、交换自定义方法

  1. Person *person = [[Person alloc] init];
  3. Method run = class_getInstanceMethod([Person class], @selector(run));
  4. Method walk = class_getInstanceMethod([Person class], @selector(walk));
  6. method_exchangeImplementations(run, walk);

交换后的效果就是调用run方法时，会执行walk方法里的代码，调用walk时，会执行run方法里的代码。

2.3、拦截系统方法

如果想拦截（hook）所有按钮的点击事件，可以交换sendAction:to:forEvent:方法，可以创建UIControl的分类，添加如下代码：

  1. + (void)load {
  2.     static dispatch_once_t onceToken;
  3.     dispatch_once(&onceToken, ^{
  4.         Method method1 = class_getInstanceMethod(self, @selector(sendAction:to:forEvent:));
  5.         Method method2 = class_getInstanceMethod(self, @selector(xl_sendAction:to:forEvent:));
  6.         method_exchangeImplementations(method1, method2);
  7.     });
  8. }
  10. - (void)xl_sendAction:(SEL)action to:(id)target forEvent:(UIEvent *)event {
  12.     // 调用被交换的方法
  13.     [self xl_sendAction:action to:target forEvent:event];
  15.     NSLog(@"%s", __func__);
  16. }

*拦截操作需要在自定义方法中调用原方法。交换方法时最好使用dispatch_once，保证直交换一次。

拦截系统方法可以做很多事情，比如拦截[UIFont systemFontOfSize:]方法，统一设置字体大小系数、拦截viewWillAppear:和viewWillDisappear:来处理页面统计等工作。除了拦截系统方法，也可以在分类里拦截自定义主类中的方法，帮助主类分担工作。

2.4、崩溃防护

可以hook数组或者字典添加元素的方法，避免因为添加空数据导致的闪退。
数组可以在NSMutableArray的分类中添加如下代码：

  1. + (void)load {
  2.     static dispatch_once_t onceToken;
  3.     dispatch_once(&onceToken, ^{
  4.         Class arrayClass = NSClassFromString(@"__NSArrayM");
  5.         Method method1 = class_getInstanceMethod(arrayClass, @selector(insertObject:atIndex:));
  6.         Method method2 = class_getInstanceMethod(arrayClass, @selector(xl_insertObject:atIndex:));
  7.         method_exchangeImplementations(method1, method2);
  8.     });
  9. }
  11. - (void)xl_insertObject:(id)anObject atIndex:(NSUInteger)index {
  13.     if (anObject) {
  14.         [self xl_insertObject:anObject atIndex:index];
  15.     }
  16. }

字典可以在NSMutableDictionary分类中添加如下代码：

  1. + (void)load {
  2.     static dispatch_once_t onceToken;
  3.     dispatch_once(&onceToken, ^{
  4.         Class arrayClass = NSClassFromString(@"__NSDictionaryM");
  5.         Method method1 = class_getInstanceMethod(arrayClass, @selector(setObject:forKey:));
  6.         Method method2 = class_getInstanceMethod(arrayClass, @selector(xl_setObject:forKey:));
  7.         method_exchangeImplementations(method1, method2);
  8.     });
  9. }
  11. - (void)xl_setObject:(id)anObject forKey:(id<NSCopying>)aKey {
  12.     if (anObject && aKey) {
  13.         [self xl_setObject:anObject forKey:aKey];
  14.     }
  15. }

*+load方法是在程序启动时调用的，如果添加过多代码可能会增加启动时间，可以用+initialize和dispatch_once结合替换+load方法