Swift 中的 Runtime

即使在 Swift APP 中沒有一行 Object-c 的程式碼，每個 APP 也都會在 Object-c runtime 中執行，為動態任務分發和執行時物件關聯開啟了一個世界。更確切地說，可能在僅使用 Swift 庫的時候只執行 Swift runtime。但是使用 Objective-C runtime 這麼長時間，我們也應該讓他充分發揮其作用。

下面我們將以 Swift 的視角來觀察關聯物件(associated objects])和方法交叉(method swizzling) 這兩個在執行時的技術。

關聯物件(Associated Objects)

Swift extension 可以給已經存在 Cocoa 類新增極為豐富的功能，具體有：（1）新增計算例項屬性 ( computed property) 和計算類屬性

（2）定義例項方法和類方法

（3）提供新的構造器

（4）定義下標（subscript）

（5）定義和使用新的巢狀型別

（6）使一個遵守某個介面

相比之下， Objective-C 的 category 就遜色多了。比如說 Objective-C 中的 extension 就無法向既有類新增屬性。

慶幸的是 Objective-C 的關聯物件(Associated Objects) 可以改善這個缺憾。例如要向一個工程裡所有的 view controllers 中新增一個 descriptiveName 屬性，我們可以簡單的使用 objc_get/setAssociatedObject()來填充其 get 和 set 塊： ``` Swift

extension UIViewController { private struct AssociatedKeys { static var DescriptiveName = "nsh_DescriptiveName" }

var descriptiveName: String? {
    get {
        return objc_getAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.DescriptiveName) as? String
    }
    set {
        if let newValue = newValue {
            objc_setAssociatedObject(
                self,
                &AssociatedKeys.DescriptiveName,
                newValue as NSString?,
                UInt(OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
            )
        }
    }
}

``` 注意，在私有巢狀 struct 中使用 static var，這樣會生成我們所需的關聯物件鍵，但不會汙染整個名稱空間。

方法交叉(Method Swizzling)

有時為了方便，也有可能是解決某些框架內的 bug，或者別無他法時，需要修改一個已經存在類的方法的行為。方法交叉可以實現兩個方法的交換，相當於是用你自己寫的方法來過載原有方法，並且還能夠是原有方法的行為保持不變。

下面，我們說一個例子，在這個例子中我們交叉 UIViewController 的 viewWillAppear 方法，然後列印出每一個在螢幕上顯示的 view。方法交叉發生在 initialize 類方法呼叫時(如下程式碼所示)；替代的實現在 nsh_viewWillAppear 方法中： ``` Swift extension UIViewController { public override class func initialize() { struct Static { static var token: dispatch_once_t = 0 }

    // make sure this isn't a subclass        
    if self !== UIViewController.self {
        return
    }

    dispatch_once(&Static.token) {
        let originalSelector = Selector("viewWillAppear:")
        let swizzledSelector = Selector("nsh_viewWillAppear:")

        let originalMethod = class_getInstanceMethod(self, originalSelector)
        let swizzledMethod = class_getInstanceMethod(self, swizzledSelector)

        let didAddMethod = class_addMethod(self, originalSelector, method_getImplementation(swizzledMethod), method_getTypeEncoding(swizzledMethod))

        if didAddMethod {
            class_replaceMethod(self, swizzledSelector, method_getImplementation(originalMethod), method_getTypeEncoding(originalMethod))
        } else {
            method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
        }
    }
}

// MARK: - Method Swizzling

func nsh_viewWillAppear(animated: Bool) {
    self.nsh_viewWillAppear(animated)
    if let name = self.descriptiveName {
        println("viewWillAppear: \(name)")
    } else {
        println("viewWillAppear: \(self)")
    }
}

} ``` load vs. initialize (Swift 版本)

Objective-C runtime 理論上會在載入和初始化類的時候呼叫兩個類方法： load and initialize。在講解 method swizzling 的原文中曾指出出於安全性和一致性的考慮，方法交叉過程永遠會在 load() 方法中進行。每一個類在載入時只會呼叫一次 load 方法。另一方面，一個 initialize 方法可以被一個類和它所有的子類呼叫，比如說 UIViewController 的該方法，如果那個類沒有被傳遞資訊，那麼它的 initialize 方法就永遠不會被呼叫了。

可不同的是，在 Swift 中 load 類方法是不會被 runtime 呼叫，因此 Method Swizzling 就沒有辦法來實現，但是，我們有如下兩個方法可以來解決：

1.在 initialize 中實現方法交叉這種做法很安全，你只需要確保相關的方法交叉在一個 dispatch_once 中就好了(這也是最推薦的做法)。

2.在 app delegate 中實現方法交叉不像上面通過類擴充套件進行方法交叉，而是簡單地在 app delegate 的 application(_:didFinishLaunchingWithOptions:) 方法呼叫時中執行相關程式碼也是可以的。基於對類的修改，這種方法應該就足夠確保這些程式碼會被執行到。

最後，提醒大家，在不得已的情況下才去使用 Objective-C runtime。隨便修改基礎框架或所使用的三方程式碼會給專案造成很大的影響。請務必要小心哦。

文章來源：Swift&Object-c Runtime

備註：本文已經得到原作者的同意，授權 OneAPM 技術部落格進行轉載

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Swift 中的 Runtime

關聯物件(Associated Objects)

方法交叉(Method Swizzling)

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