深入學(xué)習(xí)Objective-C語(yǔ)言的動(dòng)態(tài)特性
Objective-C具有相當(dāng)多的動(dòng)態(tài)特性，基本的，也是經(jīng)常被提到和用到的有動(dòng)態(tài)類型（Dynamic typing），動(dòng)態(tài)綁定（Dynamic binding）和動(dòng)態(tài)加載（Dynamic loading）。
這些動(dòng)態(tài)特性都是在Cocoa程序開發(fā)時(shí)非常常用的語(yǔ)言特性，而在這之后，OC在底層也提供了相當(dāng)豐富的運(yùn)行時(shí)的特性，比如枚舉類屬性方法、獲取方 法實(shí)現(xiàn)等等。雖然在平常的Cocoa開發(fā)中這些較底層的運(yùn)行特性基本用不著，但是在某些情況下如果你知道這些特性并合理加以運(yùn)用的話，往往能事半功倍～
動(dòng)態(tài)特性基礎(chǔ)
1、動(dòng)態(tài)類型
即運(yùn)行時(shí)再?zèng)Q定對(duì)象的類型。這類動(dòng)態(tài)特性在日常應(yīng)用中非常常見，簡(jiǎn)單說就是id類型。id類型即通用的對(duì)象類，任何對(duì)象都可以被id指針?biāo)?，而在?shí)際使用中，往往使用introspection來確定該對(duì)象的實(shí)際所屬類：
- id obj = someInstance;
- if ([obj isKindOfClass:someClass])
- {
- someClass *classSpecifiedInstance = (someClass *)obj;
- // Do Something to classSpecifiedInstance which now is an instance of someClass
- //...
- }
-isMemberOfClass: 是 NSObject 的方法，用以確定某個(gè) NSObject 對(duì)象是否是某個(gè)類的成員。與之相似的為 -isKindOfClass:，可以用以確定某個(gè)對(duì)象是否是某個(gè)類或其子類的成員。這兩個(gè)方法為典型的introspection方法。在確定對(duì)象為某類成員后，可以安全地進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，繼續(xù)之后的工作。
2、動(dòng)態(tài)綁定
基于動(dòng)態(tài)類型，在某個(gè)實(shí)例對(duì)象被確定后，其類型便被確定了。該對(duì)象對(duì)應(yīng)的屬性和響應(yīng)的消息也被完全確定，這就是動(dòng)態(tài)綁定。在繼續(xù)之前，需要明確 Objective-C中消息的概念。由于OC的動(dòng)態(tài)特性，在OC中其實(shí)很少提及“函數(shù)”的概念，傳統(tǒng)的函數(shù)一般在編譯時(shí)就已經(jīng)把參數(shù)信息和函數(shù)實(shí)現(xiàn)打包 到編譯后的源碼中了，而在OC中最常使用的是消息機(jī)制。調(diào)用一個(gè)實(shí)例的方法，所做的是向該實(shí)例的指針發(fā)送消息，實(shí)例在收到消息后，從自身的實(shí)現(xiàn)中尋找響應(yīng) 這條消息的方法。
動(dòng)態(tài)綁定所做的，即是在實(shí)例所屬類確定后，將某些屬性和相應(yīng)的方法綁定到實(shí)例上。這里所指的屬性和方法當(dāng)然包括了原來沒有在類中實(shí)現(xiàn)的，而是在運(yùn)行 時(shí)才需要的新加入的實(shí)現(xiàn)。在Cocoa層，我們一般向一個(gè)NSObject對(duì)象發(fā)送-respondsToSelector:或者 -instancesRespondToSelector:等來確定對(duì)象是否可以對(duì)某個(gè)SEL做出響應(yīng)，而在OC消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制被觸發(fā)之前，對(duì)應(yīng)的類 的+resolveClassMethod:和+resolveInstanceMethod:將會(huì)被調(diào)用，在此時(shí)有機(jī)會(huì)動(dòng)態(tài)地向類或者實(shí)例添加新的方 法，也即類的實(shí)現(xiàn)是可以動(dòng)態(tài)綁定的。一個(gè)例子：
- void dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd)
- {
- // implementation ....
- }
- //該方法在OC消息轉(zhuǎn)發(fā)生效前被調(diào)用
- + (BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
- {
- if (aSEL == @selector(resolveThisMethodDynamically)) {
- //向[self class]中新加入返回為void的實(shí)現(xiàn)，SEL名字為aSEL，實(shí)現(xiàn)的具體內(nèi)容為dynamicMethodIMP class_addMethod([self class], aSEL, (IMP) dynamicMethodIMP, “v@:”);
- return YES;
- }
- return [super resolveInstanceMethod:aSel];
- }
當(dāng)然也可以在任意需要的地方調(diào)用class_addMethod或者method_setImplementation（前者添加實(shí)現(xiàn)，后者替換實(shí)現(xiàn)），來完成動(dòng)態(tài)綁定的需求。
3、動(dòng)態(tài)加載
根據(jù)需求加載所需要的資源，這點(diǎn)很容易理解，對(duì)于iOS開發(fā)來說，基本就是根據(jù)不同的機(jī)型做適配。最經(jīng)典的例子就是在Retina設(shè)備上加載@2x 的圖片，而在老一些的普通屏設(shè)備上加載原圖。隨著Retina iPad的推出，和之后可能的Retina Mac的出現(xiàn)，這個(gè)特性相信會(huì)被越來越多地使用。
深入運(yùn)行時(shí)特性
基本的動(dòng)態(tài)特性在常規(guī)的Cocoa開發(fā)中非常常用，特別是動(dòng)態(tài)類型和動(dòng)態(tài)綁定。由于Cocoa程序大量地使用Protocol-Delegate的 設(shè)計(jì)模式，因此絕大部分的delegate指針類型必須是id，以滿足運(yùn)行時(shí)delegate的動(dòng)態(tài)替換（在Java里這個(gè)設(shè)計(jì)模式被叫做 Strategy？不是很懂Java，求糾正）。而Objective-C還有一些高級(jí)或者說更底層的運(yùn)行時(shí)特性，在一般的Cocoa開發(fā)中較為少見，基 本被運(yùn)用與編寫OC和其他語(yǔ)言的接口上。但是如果有所了解并使用得當(dāng)?shù)脑?，在Cocoa開發(fā)中往往可以輕易解決一些棘手問題。
這類運(yùn)行時(shí)特性大多由/usr/lib/libobjc.A.dylib這個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)提供，里面包括了對(duì)于類、實(shí)例成員、 成員方法和消息發(fā)送的很多API，包括獲取類實(shí)例變量列表，替換類中的方法，為類成員添加變量，動(dòng)態(tài)改變方法實(shí)現(xiàn)等，十分強(qiáng)大。完整的API列表和手冊(cè)可 以在這里找到。雖然文檔開頭表明是對(duì)于Mac OS X Objective-C 2.0適用，但是由于這些是OC的底層方法，因此對(duì)于iOS開發(fā)來說也是完全相同的。
一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，比如在開發(fā)Universal應(yīng)用或者游戲時(shí)，如果使用IB構(gòu)建了大量的自定義的UI，那么在由iPhone版轉(zhuǎn)向iPad版的過程中所面臨的一個(gè)重要問題就是如何從不同的nib中加載界面。在iOS5之前，所有的UIViewController在使用默認(rèn)的界面加載時(shí)(init或者initWithNibName:bundle:)，都會(huì)走-loadNibNamed:owner:options:。而因?yàn)槲覀儫o法拿到-loadNibNamed:owner:options的實(shí)現(xiàn)，因此對(duì)其重載是比較困難而且存在風(fēng)險(xiǎn)的。因此在做iPad版本的nib時(shí)，一個(gè)簡(jiǎn)單的辦法是將所有的nib的命名方式統(tǒng)一，然后使用自己實(shí)現(xiàn)的新的類似-loadNibNamed:owner:options的方法將原方法替換掉，同時(shí)保證非iPad的設(shè)備還走原來的loadNibNamed:owner:options方法。使用OC運(yùn)行時(shí)特性可以較簡(jiǎn)單地完成這一任務(wù)。
代碼如下，在程序運(yùn)行時(shí)調(diào)用+swizze，交換自己實(shí)現(xiàn)的loadPadNibNamed:owner:options和系統(tǒng)的loadNibNamed:owner:options，之后所有的loadNibNamed:owner:options消息都將會(huì)發(fā)為loadPadNibNamed:owner:options，由自己的代碼進(jìn)行處理。
- +(BOOL)swizze {
- Method oldMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(loadNibNamed:owner:options:));
- if (!oldMethod) {
- return NO;
- }
- Method newMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(loadPadNibNamed:owner:options:));
- if (!newMethod) {
- return NO;
- }
- method_exchangeImplementations(oldMethod, newMethod);
- return YES;
- }
loadPadNibNamed:owner:options的實(shí)現(xiàn)如下，注意在其中的loadPadNibNamed:owner:options由于之前已經(jīng)進(jìn)行了交換，因此實(shí)際會(huì)發(fā)送為系統(tǒng)的loadNibNamed:owner:options。以此完成了對(duì)不同資源的加載。
- -(NSArray *)loadPadNibNamed:(NSString *)name owner:(id)owner options:(NSDictionary *)options {
- NSString *newName = [name stringByReplacingOccurrencesOfString:@"@pad" withString:@""];
- newName = [newName stringByAppendingFormat:@"@pad"];
- //判斷是否存在
- NSFileManager *fm = [NSFileManager defaultManager];
- NSString* filepath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:newName ofType:@”nib”];
- //這里調(diào)用的loadPadNibNamed:owner:options:實(shí)際為為交換后的方法，即loadNibNamed:owner:options:
- if ([fm fileExistsAtPath:filepath]) {
- return [self loadPadNibNamed:newName owner:owner options:options];
- } else {
- return [self loadPadNibNamed:name owner:owner options:options];
- }
- }
當(dāng)然這只是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，而且這個(gè)功能也可以通過別的方法來實(shí)現(xiàn)。比如添加UIViewController的類別來重載init，但是這樣的重載會(huì)比 較危險(xiǎn)，因?yàn)槟鉛IViewController的實(shí)現(xiàn)你無法完全知道，因此可能會(huì)由于重載導(dǎo)致某些本來應(yīng)有的init代碼沒有覆蓋，從而出現(xiàn)不可預(yù)測(cè)的 錯(cuò)誤。當(dāng)然在上面這個(gè)例子中重載VC的init的話沒有什么問題(因?yàn)閷?duì)于VC，init的方法會(huì)被自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)為 loadNibNamed:owner:options，因此init方法并沒有做其他更復(fù)雜的事情，因此只要初始化VC時(shí)使用的都是init的話就沒有 問題)。但是并不能保證這樣的重載對(duì)于其他類也是可行的。因此對(duì)于實(shí)現(xiàn)未知的系統(tǒng)方法，使用上面的運(yùn)行時(shí)交換方法會(huì)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇～
