理解Objective-C Runtime （五）協議與分類

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Objective-C中的分類允許我們通過給一個類添加方法來擴充它（但是通過category不能添加新的執行個體變數），並且我們不需要訪問類中的代碼就可以做到。

Objective-C中的協議是普遍存在的介面定義方式，即在一個類中通過@protocol定義介面，在另外類中實現介面，這種介面定義方式也成為“delegation”模式，@protocol聲明了可以唄其他任何方法類實現的方法，協議僅僅是定義一個介面，而由其他的類去負責實現。

讓我們來看看runtime對分類與協議的支援。

基礎資料類型

Category

Category是表示一個指向分類的結構體的指標，其定義如下：

typedef struct objc_category *Category; struct objc_category {    char *category_name                          OBJC2_UNAVAILABLE; // 分類名    char *class_name                             OBJC2_UNAVAILABLE; // 分類所屬的類名    struct objc_method_list *instance_methods    OBJC2_UNAVAILABLE; // 執行個體方法列表    struct objc_method_list *class_methods       OBJC2_UNAVAILABLE; // 類方法列表    struct objc_protocol_list *protocols         OBJC2_UNAVAILABLE; // 分類所實現的協議列表}

這個結構體主要包含了分類定義的執行個體方法與類方法，其中instance_methods列表是objc_class中方法列表的一個子集，而class_methods列表是元類方法列表的一個子集。

Protocol

Protocol的定義如下：

typedef struct objc_object Protocol;

我們可以看到，Protocol其中實就是一個對象結構體。

操作函數

Runtime並沒有在<objc/runtime.h>標頭檔中提供針對分類的操作函數。因為這些分類中的資訊都包含在objc_class中，我們可以通過針對objc_class的操作函數來擷取分類的資訊。如下例所示：

@interface RuntimeCategoryClass : NSObject- (void)method1;@end @interface RuntimeCategoryClass (Category)- (void)method2;@end @implementation RuntimeCategoryClass - (void)method1 { } @end @implementation RuntimeCategoryClass (Category) - (void)method2 { } @end #pragma mark - NSLog(@"測試objc_class中的方法列表是否包含分類中的方法");unsigned int outCount = 0;Method *methodList = class_copyMethodList(RuntimeCategoryClass.class, &outCount); for (int i = 0; i < outCount; i++) {    Method method = methodList[i];     const char *name = sel_getName(method_getName(method));     NSLog(@"RuntimeCategoryClass‘s method: %s", name);     if (strcmp(name, sel_getName(@selector(method2)))) {        NSLog(@"分類方法method2在objc_class的方法列表中");    }}

 其輸出是：

2015-06-18 10:36:39.213 [561:151847] 測試objc_class中的方法列表是否包含分類中的方法2015-06-18 10:36:39.215 [561:151847] RuntimeCategoryClass‘s method: method22015-06-18 10:36:39.215 [561:151847] RuntimeCategoryClass‘s method: method12015-06-18 10:36:39.215 [561:151847] 分類方法method2在objc_class的方法列表中

 而對於Protocol，runtime提供了一系列函數來對其進行操作，這些函數包括：

// 返回指定的協議Protocol * objc_getProtocol ( const char *name ); // 擷取運行時所知道的所有協議的數組Protocol ** objc_copyProtocolList ( unsigned int *outCount ); // 建立新的協議執行個體Protocol * objc_allocateProtocol ( const char *name ); // 在運行時中註冊新建立的協議void objc_registerProtocol ( Protocol *proto ); // 為協議添加方法void protocol_addMethodDescription ( Protocol *proto, SEL name, const char *types, BOOL isRequiredMethod, BOOL isInstanceMethod ); // 添加一個登入的協議到協議中void protocol_addProtocol ( Protocol *proto, Protocol *addition ); // 為協議添加屬性void protocol_addProperty ( Protocol *proto, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes, unsigned int attributeCount, BOOL isRequiredProperty, BOOL isInstanceProperty ); // 返回協議名const char * protocol_getName ( Protocol *p ); // 測試兩個協議是否相等BOOL protocol_isEqual ( Protocol *proto, Protocol *other ); // 擷取協議中指定條件的方法的方法描述數組struct objc_method_description * protocol_copyMethodDescriptionList ( Protocol *p, BOOL isRequiredMethod, BOOL isInstanceMethod, unsigned int *outCount ); // 擷取協議中指定方法的方法描述struct objc_method_description protocol_getMethodDescription ( Protocol *p, SEL aSel, BOOL isRequiredMethod, BOOL isInstanceMethod ); // 擷取協議中的屬性列表objc_property_t * protocol_copyPropertyList ( Protocol *proto, unsigned int *outCount ); // 擷取協議的指定屬性objc_property_t protocol_getProperty ( Protocol *proto, const char *name, BOOL isRequiredProperty, BOOL isInstanceProperty ); // 擷取協議採用的協議Protocol ** protocol_copyProtocolList ( Protocol *proto, unsigned int *outCount ); // 查看協議是否採用了另一個協議BOOL protocol_conformsToProtocol ( Protocol *proto, Protocol *other ); 

objc_getProtocol函數，需要注意的是如果僅僅是聲明了一個協議，而未在任何類中實現這個協議，則該函數返回的是nil。

● objc_copyProtocolList函數，擷取到的數組需要使用free來釋放

● objc_allocateProtocol函數，如果同名的協議已經存在，則返回nil

● objc_registerProtocol函數，建立一個新的協議後，必須調用該函數以在運行時中註冊新的協議。協議註冊後便可以使用，但不能再做修改，即註冊完後不能再向協議添加方法或協議

需要強調的是，協議一旦註冊後就不可再修改，即無法再通過調用protocol_addMethodDescription、protocol_addProtocol和protocol_addProperty往協議中添加方法等。

小結

Runtime並沒有提供過多的函數來處理分類。對於協議，我們可以動態地建立協議，並向其添加方法、屬性及繼承的協議，並在運行時動態地擷取這些資訊。

 

理解Objective-C Runtime （五）協議與分類