OC Runtime(零)：Runtime概述

目录

• 1 Runtime 概述
  • 1.1 什么是Runtime
  • 1.2 Runtime大局观
  • 1.3 Runtime API
  • 1.4 Runtime使用场景
• 2 总结
• 3 Reference

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1 Runtime 概述

1.1 什么是Runtime

如果用一句话介绍什么是Objective-C，下面这个公式再恰当不过了。

OC = C + Preprocessor + Runtime

三十几年前，Brac Cox为了在C语言基础上扩展OOP，借用了Smalltalk的思想，开发了Objective-C语言(参考《Object-Oriented Programming: An Evolutionary Approach》）进行了介绍。为了便于parse类似Smalltalk的语法，发明了中括号的消息发送[Dog name:name]，然后通过一个Preprocessor预处理成C语言。虽然语法进行了转换，但是如何在此基础上搭建OOP模型呢，即：

1. 实现OOP对象模型(Preprocessor)；
2. 实现类的消息发送(Runtime)。

对象模型直接照搬Smalltalk的设计思想就可以，即Object/Class/MetaClass等，直接用C的Struct实现即可；以及某些self/super/nil等关键字的实现。上述步骤通过Preprocessor即可实现。但是Instance Method/Class Method这些消息机制，通过向target(instance/class)发送消息名(selector)动态寻找到函数的实现(IMP)，以及向父类传递消息和消息转发等，并不能通过Preprocessing或Build Time实现，需要通过运行时的C函数支持，这些函数打包一起，便是Runtime。

1.2 Runtime大局观

Runtime主要有Object Model和Messaging两大主题组成，笔者总结成下表，后面的文章会详细介绍。

1.3 Runtime API

熟悉runtime的API有助于后面文章的学习，笔者将它总结成下图。

1.4 Runtime使用场景

通常我们有3个level来使用Runtime：

1. Objecttive-C Source Code，大部分情况下，runtime在OC代码背后自动执行，开发者只需要写可以编译通过的OC源码即可。

2. NSObject Methods，大部分类在Cocoa里都是NSObject的子类，因此，它们都继承了NSObject的methods(NSProxy是例外)。这些方法包括description，isKindOfClass，isMemberOfClass，respondsToSelector，conformsToProtocol，methodForSelector等。这些方法给object自省(introspect)的功能。（顺便吐槽下，人如果有自省功能就好了，知道自己可行的行为，父类；或者说人有更高一级自省的功能，就是在不断探索的工程中发现认识自己。）

3. Runtime API，runtime头文件在/usr/include/objc路径下，包括了各种数据结构和方法。它可以让开发者用c语言重复编译器对OC源码进行的工作。具体请参看《Runtime Programming Guide》。

2 总结

本文对runtime从整体上进行了介绍，包括runtime在OC中的角色，两大主题(Object Model & Messaging)和实现的API，以及Runtime的使用场景。

3 Reference

• 《Runtime Programming Guide》;

• 《Understanding the Objective-C Runtime》;

• 《重识 Objective-C Runtime - Smalltalk 与 C 的融合》;