runtime获取属性和成员变量方法

成员变量

1、成员变量的定义

Ivar: 实例变量类型，是一个指向objc_ivar结构体的指针
typedef struct objc_ivar *Ivar;

2、相关函数

// 获取所有成员变量
class_copyIvarList
// 获取成员变量名
ivar_getName
// 获取成员变量类型编码
ivar_getTypeEncoding
// 获取指定名称的成员变量
class_getInstanceVariable
// 获取某个对象成员变量的值
object_getIvar
// 设置某个对象成员变量的值
object_setIvar

说明：

property_getAttributes函数返回objc_property_attribute_t结构体列表，objc_property_attribute_t结构体包含name和value，常用的属性如下：

属性类型 name值：T value：变化

编码类型 name值：C(copy) &(strong) W(weak)空(assign) 等 value：无

非/原子性 name值：空(atomic) N(Nonatomic) value：无

变量名称 name值：V value：变化

使用property_getAttributes获得的描述是property_copyAttributeList能获取到的所有的name和value的总体描述，如 T@"NSDictionary",C,N,V_dict1

3、实例应用

<!--Person.h文件-->
@interface Person : NSObject
{
  NSString *address;
}
@property(nonatomic,strong)NSString *name;
@property(nonatomic,assign)NSInteger age;

//遍历获取Person类所有的成员变量IvarList
- (void) getAllIvarList {
  unsigned int methodCount = 0;
  Ivar * ivars = class_copyIvarList([Person class], &methodCount);
  for (unsigned int i = 0; i < methodCount; i ++) {
    Ivar ivar = ivars[i];
    const char * name = ivar_getName(ivar);
    const char * type = ivar_getTypeEncoding(ivar);
    NSLog(@"Person拥有的成员变量的类型为%s，名字为 %s ",type, name);
  }
  free(ivars);
}

<!--打印结果-->
2016-06-15 20:26:39.412 demo-Cocoa之method swizzle[17798:2565569] Person拥有的成员变量的类型为@"NSString"，名字为 address 
2016-06-15 20:26:39.413 demo-Cocoa之method swizzle[17798:2565569] Person拥有的成员变量的类型为@"NSString"，名字为 _name 
2016-06-15 20:26:39.413 demo-Cocoa之method swizzle[17798:2565569] Person拥有的成员变量的类型为q，名字为 _age

属性

1、属性的定义

objc_property_t：声明的属性的类型，是一个指向objc_property结构体的指针
typedef struct objc_property *objc_property_t;

2、相关函数

// 获取所有属性
class_copyPropertyList
说明：使用class_copyPropertyList并不会获取无@property声明的成员变量
// 获取属性名
property_getName
// 获取属性特性描述字符串
property_getAttributes
// 获取所有属性特性
property_copyAttributeList

3、实例应用

<!--Person.h文件-->
@interface Person : NSObject
{
  NSString *address;
}
@property(nonatomic,strong)NSString *name;
@property(nonatomic,assign)NSInteger age;

//遍历获取所有属性Property
- (void) getAllProperty {
  unsigned int propertyCount = 0;
  objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([Person class], &propertyCount);
  for (unsigned int i = 0; i < propertyCount; i++ ) {
    objc_property_t *thisProperty = propertyList[i];
    const char* propertyName = property_getName(*thisProperty);
    NSLog(@"Person拥有的属性为: '%s'", propertyName);
  }
}

<!--打印结果-->
2016-06-15 20:25:19.653 demo-Cocoa之method swizzle[17778:2564081] Person拥有的属性为: 'name'
2016-06-15 20:25:19.653 demo-Cocoa之method swizzle[17778:2564081] Person拥有的属性为: 'age'

应用具体场景

1、Json到Model的转化

在开发中相信最常用的就是接口数据需要转化成Model了（当然如果你是直接从Dict取值的话。。。），很多开发者也都使用著名的第三方库如JsonModel、Mantle或MJExtension等，如果只用而不知其所以然，那真和“搬砖”没啥区别了，下面我们使用runtime去解析json来给Model赋值。

原理描述：用runtime提供的函数遍历Model自身所有属性，如果属性在json中有对应的值，则将其赋值。

核心方法：在NSObject的分类中添加方法：

- (instancetype)initWithDict:(NSDictionary *)dict {
  if (self = [self init]) {
    //(1)获取类的属性及属性对应的类型
    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];
      //通过property_getName函数获得属性的名字
      NSString * propertyName = [NSString stringWithCString:property_getName(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
      [keys addObject:propertyName];
      //通过property_getAttributes函数可以获得属性的名字和@encode编码
      NSString * propertyAttribute = [NSString stringWithCString:property_getAttributes(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
      [attributes addObject:propertyAttribute];
    }
    //立即释放properties指向的内存
    free(properties);
 
    //(2)根据类型给属性赋值
    for (NSString * key in keys) {
      if ([dict valueForKey:key] == nil) continue;
      [self setValue:[dict valueForKey:key] forKey:key];
    }
  }
  return self;
}

读者可以进一步思考：

如何识别基本数据类型的属性并处理

空（nil，null）值的处理

json中嵌套json（Dict或Array）的处理

尝试解决以上问题，你也能写出属于自己的功能完备的Json转Model库。

2、快速归档

有时候我们要对一些信息进行归档，如用户信息类UserInfo，这将需要重写initWithCoder和encodeWithCoder方法，并对每个属性进行encode和decode操作。那么问题来了：当属性只有几个的时候可以轻松写完，如果有几十个属性呢？那不得写到天荒地老.

原理描述：用runtime提供的函数遍历Model自身所有属性，并对属性进行encode和decode操作。

核心方法：在Model的基类中重写方法：

- (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、访问私有变量

我们知道，OC中没有真正意义上的私有变量和方法，要让成员变量私有，要放在m文件中声明，不对外暴露。如果我们知道这个成员变量的名称，可以通过runtime获取成员变量，再通过getIvar来获取它的值。

方法：

Ivar ivar = class_getInstanceVariable([Model class], "_str1");
NSString * str1 = object_getIvar(model, ivar);

写给看客

对于已入行的程序员来说，刨根问底，挖开底层是突破瓶颈的必经之路。要想要从技术开发的普通工人变成真正的工程师，就必须需要啃下这块骨头。

而且在完成这篇文章的过程中，我发现自己之前走了不少弯路。因为底层理解不够，在扩展学习时深感效率低下，过目即忘。归根结底是只了解皮毛，无法内化，深入理解开发者的思路。

当然文章也多是个人理解，如有错误也请留言指正，共同成长。感谢大家对自由互联的支持。