什麼是 Runtime
什麼是執行時呢？從字面意思來看，就是一個程式在其執行的過程中所做的一些事情。而蘋果在 object—C 中提供了一套純 c 語言的 api，這套 api 即為 runtime。
在 iOS 開發的過程中，正式因為runtime 的特性，讓 object-C 具有了吸引人的魅力。使得我們可以真正做到玩語言，做出高逼格的花樣，快樂就完了～
要了解執行時，我們得先了解 object-C 的訊息機制，可以看下面的流程：
1、編譯器會先將程式碼 [obj doSomeThing] 轉化為 objc_msgSend(obj, @selector (doSomeThing)) 函式去執行。
2、在 objc_msgSend() 函式中,首先通過 obj 的 isa 指標找到 obj 對應的 class。
3、在 class 中會先去 cache 中 通過 SEL 查詢對應函式 doSomeThing（cache 中method 列表是以 SEL 為 key 通過 hash 表來儲存的，這樣能提高函式查詢速度），若 cache 中未找到。再去 class 中的訊息列表 methodList 中查詢，若 methodList 中未找到，則取 superClass 中查詢。若能找到，則將 doSomeThing 加入到 cache中，以方便下次查詢，並通過 method 中的函式指標跳轉到對應的函式中去執行。
看完上面的流程，可能會迷惑裡面提到的一下字端是什麼意思，那我們來看一下一個 OC 類中都包含了什麼？
可以先看類結構體 struct objc_class。雖然該結構體中有許多變數，但是從變數名中我們可以大概理解其含義，結構體裡包含了 指像父類的指標、類名、版本等等資訊，裡面有些變數會在下面的應用中進行用到。
下面就讓我們來看看 runtime 的具體應用吧～
Runtime 的應用
Runtime 的功能非常強大，這也是魅力所在，它能夠在程式執行的時候，獲取一個類中的所有資訊，並且能夠根據開發者意願去修改。腦洞多大，變化就能多大～
接下來，本文主要就下面幾點進行講解：
（1）使用 class_addMethod 函式在執行時對函式進行動態增加新函式
（2）訊息轉發
（3）使用 class_copyPropertyList 及 property_getName 獲取類的屬性列表及每個屬性的名稱
（4） 使用 class_copyMethodList 獲取類的所有方法列表
（5） Method Swizzling
動態新增方法 - class_addMethod
首先來看一下 API 文件解釋
先看下函式中的各個引數的含義：
Class _Nullable cls：傳入的是一個類，也就是你想要在哪個類裡進行新增方法
SEL _Nollnull name：想要新增的方法名字
IMP _Nonnull imp：imp 是 Implement 縮寫，表示指向方法的實現地址
const char * _Nonnull types：對於引數與返回值的描述。舉個例子："v@:"，表示的是返回值為 void 並且沒有引數。
下面看一下具體的呼叫：
這裡要給 HJXPerson 類動態新增一個 sayHello 的方法。首先要拿到新增的方法 sayHello 的 IMP 指標，然後呼叫相應的介面去新增方法。
（注：當要執行動態新增方法的時候，需要用 performSelector 來進行呼叫，因為 performSelector 是執行時系統負責去找方法的，在編譯時候不做任何校驗；如果直接呼叫編譯是會自動校驗）
訊息轉發
文章開頭介紹了 Objective-C 中呼叫一個方法的流程，但如果最後都沒有找到對應方法，我們的程式都會 crash 並丟擲資訊沒有找到對應的方法。其實在 crash 之前還會進行一套流程，那就是訊息轉發。轉發流程圖如下：
下面將分別結合程式碼事例進行介紹這幾種方法的處理：
- resolveInstanceMethod
此為訊息轉發的先導，也叫動態決議機制。見下面例子：
在 HJXPerson 類中並沒有宣告 eat 這個函式，所以在例項呼叫方法的時候會進入到這個回撥之中。
其實，objective-c 的方法就是至少帶有兩個引數（self 和 cmd）的普通的 C 函式。因此在程式碼中提供這樣一個 C 函式 dynamicMethodIMPEat，讓它來充當物件方法 eat 這個 selector 的動態實現。
因為 eat 是被物件所呼叫，所以它被認為是一個物件方法，因而應該在 resolveInstanceMethod 方法中為其提供實現。
- forwardingTargetForSelector
這個方法只能讓我們把訊息轉發到另一個能處理這個訊息的物件，但是無法處理訊息的內容，比如引數和返回值。例子如下：
該類為 HJXCat 類，裡面宣告瞭 “useTool” 這個方法但並沒有實現，所以在未新增 resolveInstanceMethod 處理的時候，會進入到 forwardingTargetForSelector 方法中，然後可以根據傳入的 aSelector，來轉交給其他類去處理相應的方法。
（注：返回的為想要把方法交給的類的一個例項物件）
- forwardInvocation
先看下工程程式碼
forwardInvocation 的整體流程和 forwardingTargetForSelector 基本上是差不多的。通過 aSelector 來進行判斷是否要進行轉發，然後進行手動簽名。然後在 anInvocation 中可以獲取到函式傳裡過程中所有資訊。
forwardingTargetForSelector 和 forwardInvocation 區別：
快速轉發：forwardingTargetForSelector 僅支援一個物件的返回，也就是說訊息只能被轉發給一個物件、無法處理訊息的內容，比如引數和返回值。
普通轉發：forwardInvocation 可以將訊息同時轉發給任意多個物件。
訊息轉發總結
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首先看是否為該 selector 提供了動態方法決議機制，如果提供了則轉到 2；如果沒有提供則轉到 3；
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如果動態方法決議真正為該 selector 提供了實現，那麼就呼叫該實現，完成訊息傳送流程，訊息轉發就不會進行了；如果沒有提供，則轉到 3；
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其次看是否為該 selector 提供了訊息轉發機制，如果提供了訊息了則進行訊息轉發，此時，無論訊息轉發是怎樣實現的，程式均不會 crash。（因為訊息呼叫的控制權完全交給訊息轉發機制處理，即使訊息轉發並沒有做任何事情，執行也不會有錯誤，編譯器更不會有錯誤提示。）；如果沒提供訊息轉發機制，則轉到 4；
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執行報錯：無法識別的 selector，程式 crash
property_getName 及 class_copyMethodList
這兩個函式總從字面意思上，可以看出分別是獲取一個類中的所有屬性名稱及方法名。這兩個方法可以算是基礎，讓你可以知道一個類內的所有屬性及方法，以便你接下來可以隨心所欲的對於其修改，修改哪裡。
下面為呼叫方法來獲取 HJXCat 中的屬性及方法：
（上面的各個屬性都是宣告在 .m 檔案中的）
iOS 黑魔法 - Method Swizzling
首先讓我們來看下方法交換的原理：
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在 Objective-C 中呼叫一個方法，其實是向一個物件傳送訊息，查詢訊息的唯一依據是 selector 的名字。利用 Objective-C 的動態特性，可以實現在執行時偷換 selector 對應的方法實現，達到給方法掛鉤的目的。
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每個類都有一個方法列表，存放著 selector 的名字和方法實現的對映關係。IMP 有點類似函式指標，指向具體的 Method 實現。
歸根結底，都是偷換了 selector 的 IMP
跟訊息轉發相比，Method Swizzling 的做法更為隱蔽，甚至有些冒險，也增大了debug的難度。
下面我們來看一下程式碼部分：
就這麼簡簡單單幾行，就能夠實現方法的交換。原有的 eat 方法在呼叫 hasEatenFull 方法後，就與 play 方法進行了交換，再次執行 eat 方法，其實就是呼叫了 play 方法。
雖然 Swizzling 可以任你喜歡的去弄，想要玩起來，anyway，都可以。但是開發工程中，我們需要先好好的去想一想，能不能利用良好的程式碼和架構設計來實現，或者是深入語言的特性來實現。好用，但是不能濫用。
後記
Runtime 在程式碼執行的時候，最大提供給我們操作性，可以幫助我們理解程式碼的執行，窺探我們看不到的程式碼，擴充套件更多更有趣的功能。
程式碼玩起來，快樂就完啦～用好，不濫用～