承接上文《YYModel源码分析（一）YYClassInfo》
之前文章讲述了YYClassInfo如何将runtime类结构封装到OC层。这篇文章主要讲述YYModel是如何用NSObject分类，实现非侵入式json-model的(类型转换，容错，model转json会在其他文章中讨论)。
写在开头
NSObject+ YYModel中并不只有NSObject分类，还包含了_YYModelPropertyMeta和_YYModelMeta以及协议<YYModel>，当然又声明了很多静态（内联）函数，至于为什么用内联函数而不用类方法或者宏定义，是因为内联函数在编译中会将代码插入到调用的位置，这样会提高调用效率，相对于宏又有函数的特点。具体可以看这里《IOS 内联函数Q&A》。
协议
首先字典转模型，就是字典中key对应的value赋值给model对应的属性的过程，默认情况下我们都会将属性名对应成字典的key，那么如果我们不想这么起名字。或者我们有这样一个json:
{
"n":"Harry Pottery",
"p": 256,
"ext" : {
"desc" : "A book written by J.K.Rowling."
},
"ID" : 100010
}
我们想赋值给这个model
@interface YYBook : NSObject
@property NSString *name;
@property NSInteger page;
@property NSString *desc;
@property NSString *bookID;
@end
要实现以上的需求就必须告诉YYModel属性应该如何取值，<YYModel>提供了这样一套规范协议。接下来我们依次看一下
/**
返回一个map，key是属性名，value是json中对应的key，可以有三种形式。
@{@"name" : @"n", //对应一个json中的key
@"desc" : @"ext.desc", //对应一个json地址。
@"bookID": @[@"id", @"ID", @"book_id"]}; //对应多个json中的key。
*/
+ (nullable NSDictionary<NSString *, id> *)modelCustomPropertyMapper;
/**
告诉YYModel容器类型中元素的类型。如下：
@{@"shadows" : [YYShadow class],
@"borders" : YYBorder.class,
@"attachments" : @"YYAttachment" }
value可以穿Class也可以穿字符串，可以自动解析
*/
+ (nullable NSDictionary<NSString *, id> *)modelContainerPropertyGenericClass;
/**
想根据dictionary提供的数据创建不同的类，实现这个方法，会根据返回的类型创建对象
注意这个协议对`+modelWithJSON:`, `+modelWithDictionary:`,这两个方法有效
*/
+ (nullable Class)modelCustomClassForDictionary:(NSDictionary *)dictionary;
/**
在json转model的时候，黑名单上的属性都会被忽略
*/
+ (nullable NSArray<NSString *> *)modelPropertyBlacklist;
/**
在json转model的时候，如果属性没有在白名单上，将会被忽略。
*/
+ (nullable NSArray<NSString *> *)modelPropertyWhitelist;
/**
这个方法可以在json转model之前对dic进行更改，json转model将按照返回的dic为准。
*/
- (NSDictionary *)modelCustomWillTransformDictionary:(NSDictionary *)dic;
/**
该接口会在json转model之后调用，用于不适合模型对象时做额外的逻辑处理。我们也可以用这个接口来验证模型转换的结果
*/
- (BOOL)modelCustomTransformFromDictionary:(NSDictionary *)dic;
静态函数
在NSObject+YYModel.m文件中一看，差不多一半都是静态（内联）函数，内联函数我们前面已经说过了，static修饰函数跟普通函数有以下区别：
- 语法与C++保持一致，只在模块内部可见
- 跟类无关，所以也无法调用self，只能根据参数实现相关功能
- 静态参数不参与动态派发，没有再函数列表里，静态绑定 所以因为要频繁调用，所以寻求更高效的static函数。我把静态函数和其功能都列在下面了，供参考。
//将类解析成Foundation类型，传入Class返回枚举YYEncodingNSType
static force_inline YYEncodingNSType YYClassGetNSType(Class cls)
//通过YYEncodingType判断是否是c数字类型
static force_inline BOOL YYEncodingTypeIsCNumber(YYEncodingType type)
//将一个ID类型的数据解析成NSNumber，这里主要处理了字符串转数字的情况
static force_inline NSNumber *YYNSNumberCreateFromID(__unsafe_unretained id value)
//NSString类型数据转NSDate，这里几乎兼容了所有时间格式，并且做了容错
static force_inline NSDate *YYNSDateFromString(__unsafe_unretained NSString *string)
//获取NSBlock这个类，加入了打印我们可以看出 block 的父类的关系是block -------> NSGlobalBlock ---------> NSBlock
static force_inline Class YYNSBlockClass()
//获取ISO时间格式
static force_inline NSDateFormatter *YYISODateFormatter()
//根据KeyPath获取一个字典中的数据
static force_inline id YYValueForKeyPath(__unsafe_unretained NSDictionary *dic, __unsafe_unretained NSArray *keyPaths)
//一句多个Key从字典中获取数据，这里如果有一个Key有值就取值返回。
static force_inline id YYValueForMultiKeys(__unsafe_unretained NSDictionary *dic, __unsafe_unretained NSArray *multiKeys)
//
static force_inline NSNumber *ModelCreateNumberFromProperty(__unsafe_unretained id model,
__unsafe_unretained _YYModelPropertyMeta *meta)
//为一个对象设置数值属性
static force_inline void ModelSetNumberToProperty(__unsafe_unretained id model,
__unsafe_unretained NSNumber *num,
__unsafe_unretained _YYModelPropertyMeta *meta)
//为对象的属性赋值
static void ModelSetValueForProperty(__unsafe_unretained id model,
__unsafe_unretained id value,
__unsafe_unretained _YYModelPropertyMeta *meta)
//通过键值为_context设置属性，_context是一个结构体，后面我们会讲到，包含了数据源dic、model和_YYModelMeta。
static void ModelSetWithDictionaryFunction(const void *_key, const void *_value, void *_context)
//为对象的_propertyMeta属性赋值。
static void ModelSetWithPropertyMetaArrayFunction(const void *_propertyMeta, void *_context)
//由model返回一个有效的json。
static id ModelToJSONObjectRecursive(NSObject *model)
关于这些方法的实现，后面用到会细说。
_YYModelPropertyMeta
其实_YYModelPropertyMeta类型是在YYClassPropertyInfo的基础上的进一步解析并且关联了从<YYModel>协议中的取值信息。
/// A property info in object model.
@interface _YYModelPropertyMeta : NSObject {
@package
NSString *_name; ///< 属性名
YYEncodingType _type; ///< 属性类型，OC类型统一为YYEncodingTypeObject
YYEncodingNSType _nsType; ///< 属性的Foundation类型，NSString等等。
BOOL _isCNumber; ///< 是否是c数字类型
Class _cls; ///< 属性类型，
Class _genericCls; ///< 如果是容器类型，是容器类型内元素的类型，如果不是容器类型为nil。
SEL _getter; ///< getter方法
SEL _setter; ///< setter方法
BOOL _isKVCCompatible; ///< 是否可以使用KVC
BOOL _isStructAvailableForKeyedArchiver; ///< 结构体是否支持归档解挡
BOOL _hasCustomClassFromDictionary; ///< 是否实现了 +modelCustomClassForDictionary:协议
NSString *_mappedToKey; ///< 表明该属性取数据源中_mappedToKey对应的value的值。
NSArray *_mappedToKeyPath; ///< 表明该属性取数据源中_mappedToKeyPath对应路径的value值，如果为nil说明没有关键路径
NSArray *_mappedToKeyArray; ///< key或者keyPath的数组，表明可从多个key中取值。
YYClassPropertyInfo *_info; ///< 属性信息
_YYModelPropertyMeta *_next; ///< 下一个元数据，如果有多个属性映射到同一个键。
}
@end
由_YYModelPropertyMeta属性我们可以看出，如果属性是Foundation类型，会被解析成具体的OC类型，用枚举的形式存储在_nstype中，同时由Model实现的<YYModel>协议可以获取到取值信息_mappedToKey、_mappedToKeyPath _mappedToKeyArray信息，这个在之后的赋值操作中起着至关重要的作用。
@implementation _YYModelPropertyMeta
+ (instancetype)metaWithClassInfo:(YYClassInfo *)classInfo propertyInfo:(YYClassPropertyInfo *)propertyInfo generic:(Class)generic {
// 这里有些许疑惑，generic是当属性是容器类时，容器类中包含的元素，代码逻辑是如果generic为空，且propertyInfo.protocols不为空，如果propertyInfo.protocols中的元素是Class的时候将此class赋值给generic，但是propertyInfo.protocols确实存储的是协议，propertyInfo.protocols的解析过程是取objc_property_attribute_t中<>中的字符，但是经测试只有一个属性遵循了某种协议才会出现<>字符，NSSArray<NSString*> *这样的属性编码字符串也是@"NSSArray"，所以这块貌似没什么用。
if (!generic && propertyInfo.protocols) {
//
for (NSString *protocol in propertyInfo.protocols) {
Class cls = objc_getClass(protocol.UTF8String);
if (cls) {
generic = cls;
break;
}
}
}
_YYModelPropertyMeta *meta = [self new];
//给meta的成员变量赋值
meta->_name = propertyInfo.name;
//类型枚举
meta->_type = propertyInfo.type;
//存储属性元数据
meta->_info = propertyInfo;
//容器类包含的通用类型
meta->_genericCls = generic;
//如果属性是OC类型的
if ((meta->_type & YYEncodingTypeMask) == YYEncodingTypeObject) {
//解析成枚举
meta->_nsType = YYClassGetNSType(propertyInfo.cls);
} else {
//判断是否是number类
meta->_isCNumber = YYEncodingTypeIsCNumber(meta->_type);
}
//如果是结构图
if ((meta->_type & YYEncodingTypeMask) == YYEncodingTypeStruct) {
static NSSet *types = nil;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
NSMutableSet *set = [NSMutableSet new];
// 32 bit
[set addObject:@"{CGSize=ff}"];
[set addObject:@"{CGPoint=ff}"];
[set addObject:@"{CGRect={CGPoint=ff}{CGSize=ff}}"];
[set addObject:@"{CGAffineTransform=ffffff}"];
[set addObject:@"{UIEdgeInsets=ffff}"];
[set addObject:@"{UIOffset=ff}"];
// 64 bit
[set addObject:@"{CGSize=dd}"];
[set addObject:@"{CGPoint=dd}"];
[set addObject:@"{CGRect={CGPoint=dd}{CGSize=dd}}"];
[set addObject:@"{CGAffineTransform=dddddd}"];
[set addObject:@"{UIEdgeInsets=dddd}"];
[set addObject:@"{UIOffset=dd}"];
types = set;
});
//如果是以上结构体则支持归解档
if ([types containsObject:propertyInfo.typeEncoding]) {
meta->_isStructAvailableForKeyedArchiver = YES;
}
}
meta->_cls = propertyInfo.cls;
if (generic) {
//容器类元素是否实现了 modelCustomClassForDictionary协议
meta->_hasCustomClassFromDictionary = [generic respondsToSelector:@selector(modelCustomClassForDictionary:)];
} else if (meta->_cls && meta->_nsType == YYEncodingTypeNSUnknown) {
meta->_hasCustomClassFromDictionary = [meta->_cls respondsToSelector:@selector(modelCustomClassForDictionary:)];
}
//设置getter方法
if (propertyInfo.getter) {
if ([classInfo.cls instancesRespondToSelector:propertyInfo.getter]) {
meta->_getter = propertyInfo.getter;
}
}
//设置setter方法
if (propertyInfo.setter) {
if ([classInfo.cls instancesRespondToSelector:propertyInfo.setter]) {
meta->_setter = propertyInfo.setter;
}
}
if (meta->_getter && meta->_setter) {
/*
以下类型都不支持KVC
*/
switch (meta->_type & YYEncodingTypeMask) {
case YYEncodingTypeBool:
case YYEncodingTypeInt8:
case YYEncodingTypeUInt8:
case YYEncodingTypeInt16:
case YYEncodingTypeUInt16:
case YYEncodingTypeInt32:
case YYEncodingTypeUInt32:
case YYEncodingTypeInt64:
case YYEncodingTypeUInt64:
case YYEncodingTypeFloat:
case YYEncodingTypeDouble:
case YYEncodingTypeObject:
case YYEncodingTypeClass:
case YYEncodingTypeBlock:
case YYEncodingTypeStruct:
case YYEncodingTypeUnion: {
meta->_isKVCCompatible = YES;
} break;
default: break;
}
}
return meta;
}
@end
_YYModelMeta
_YYModelMeta通过Model遵循的<YYModel>协议，收集取值信息，并映射到_YYModelPropertyMeta当中，将其中有效的信息封装到该类中。
@interface _YYModelMeta : NSObject {
//@package当前framework可以使用，外部不可以
@package
YYClassInfo *_classInfo;
/// [key:_YYModelPropertyMeta]
NSDictionary *_mapper;
/// 所有的属性_YYModelPropertyMeta数据，这里包含当前类到跟类NSObject中的所有属性
NSArray *_allPropertyMetas;
/// 映射到KeyPath的属性_keyPathPropertyMetas集合
NSArray *_keyPathPropertyMetas;
/// 映射到多个键值的属性_keyPathPropertyMetas集合
NSArray *_multiKeysPropertyMetas;
/// 属性映射的数量。
NSUInteger _keyMappedCount;
/// Foundation类型
YYEncodingNSType _nsType;
BOOL _hasCustomWillTransformFromDictionary;
BOOL _hasCustomTransformFromDictionary;
BOOL _hasCustomTransformToDictionary;
BOOL _hasCustomClassFromDictionary;
}
@end
接下来讨论一下_YYModelMet是如何初始化的。过程如下
- 1.从实现的
modelPropertyBlacklist、modelPropertyWhitelist协议中获取取值黑名单、白名单。 - 2.从实现的
modelContainerPropertyGenericClass协议中获取容器类属性中的元素类型 - 3.获取当前类及继承链直至
NSObject中所有的属性生成_YYModelPropertyMeta对象，存储到allPropertyMetas中 - 4.从实现的
modelCustomPropertyMapper协议中获取自定义map，这里map的key是属性名，value有三种情况，第一是对应一个取值key，第二是一个keypath用'.'隔开，第三是一个字符数组对应多个取值key - 5.遍历map，由mapkey取出对应的
propertyMeta然后根据步骤4中value的三种情况给propertyMeta的_mappedToKey、_mappedToKeyPath、_mappedToKeyArray赋值，这样就把属性和取值逻辑绑定在了一起 - 6.给_keyMappedCount赋值，查看
modelCustomWillTransformFromDictionary、modelCustomTransformFromDictionary、modelCustomTransformToDictionary 、modelCustomClassForDictionary这四个协议是否实现。
这个过程代码比较多，就不列出来了。感兴趣的可以自己看下哈。
NSObject (YYModel)
NSObject (YYModel)是YYModel非侵入式的关键，模型对象通过调用扩展方法实现json转model。接下来我们用json-model的核心方法yy_modelWithDictionary举例。
+ (instancetype)yy_modelWithDictionary:(NSDictionary *)dictionary {
//容错处理
if (!dictionary || dictionary == (id)kCFNull) return nil;
if (![dictionary isKindOfClass:[NSDictionary class]]) return nil;
//获取当前类的类型
Class cls = [self class];
//创建_YYModelMeta
_YYModelMeta *modelMeta = [_YYModelMeta metaWithClass:cls];
//这里创建_YYModelMeta的目的就是查看是否实现了modelCustomClassForDictionary协议，哈哈，这里回溯一下modelCustomClassForDictionary的功能，这个协议你可以根据dictionary数据创建一个不同于当前类的对象来完成json转model。
if (modelMeta->_hasCustomClassFromDictionary) {
//如果实现了这个协议则替换当前类型。
cls = [cls modelCustomClassForDictionary:dictionary] ?: cls;
}
//由获取到的类型创建对象
NSObject *one = [cls new];
//调用yy_modelSetWithDictionary方法。
if ([one yy_modelSetWithDictionary:dictionary]) return one;
return nil;
}
再看一下属性赋值的方法yy_modelSetWithDictionary
- (BOOL)yy_modelSetWithDictionary:(NSDictionary *)dic {
//容错处理
if (!dic || dic == (id)kCFNull) return NO;
if (![dic isKindOfClass:[NSDictionary class]]) return NO;
//创建_YYModelMeta
_YYModelMeta *modelMeta = [_YYModelMeta metaWithClass:object_getClass(self)];
if (modelMeta->_keyMappedCount == 0) return NO;
//查看是否实现modelCustomWillTransformFromDictionary协议，如果实现调用该方法，处理dic
if (modelMeta->_hasCustomWillTransformFromDictionary) {
dic = [((id<YYModel>)self) modelCustomWillTransformFromDictionary:dic];
if (![dic isKindOfClass:[NSDictionary class]]) return NO;
}
//创建ModelSetContext，一个结构体
// typedef struct {
// void *modelMeta; ///< _YYModelMeta
// void *model; ///< id (self)
// void *dictionary; ///< NSDictionary (json)
// } ModelSetContext;
ModelSetContext context = {0};
context.modelMeta = (__bridge void *)(modelMeta);
context.model = (__bridge void *)(self);
context.dictionary = (__bridge void *)(dic);
//如果自定义的键值数量大于等于数据源的键值数量，那么按照自定义键值处理
if (modelMeta->_keyMappedCount >= CFDictionaryGetCount((CFDictionaryRef)dic)) {
//CFDictionaryApplyFunction意思是为字典中的每个键值对调用一次函数
CFDictionaryApplyFunction((CFDictionaryRef)dic, ModelSetWithDictionaryFunction, &context);
if (modelMeta->_keyPathPropertyMetas) {
//处理取值为_keyPathPropertyMetas形式的属性
//CFArrayApplyFunction是为数组中的每个元素对调用一次函数。
CFArrayApplyFunction((CFArrayRef)modelMeta->_keyPathPropertyMetas,
CFRangeMake(0, CFArrayGetCount((CFArrayRef)modelMeta->_keyPathPropertyMetas)),
ModelSetWithPropertyMetaArrayFunction,
&context);
}
if (modelMeta->_multiKeysPropertyMetas) {
//处理取值为_multiKeysPropertyMetas形式的属性
CFArrayApplyFunction((CFArrayRef)modelMeta->_multiKeysPropertyMetas,
CFRangeMake(0, CFArrayGetCount((CFArrayRef)modelMeta->_multiKeysPropertyMetas)),
ModelSetWithPropertyMetaArrayFunction,
&context);
}
} else {
//如果自定义键值数量小于数据源的键值数量，那么直接按照dic key值给属性赋值，自定义的无效
CFArrayApplyFunction((CFArrayRef)modelMeta->_allPropertyMetas,
CFRangeMake(0, modelMeta->_keyMappedCount),
ModelSetWithPropertyMetaArrayFunction,
&context);
}
if (modelMeta->_hasCustomTransformFromDictionary) {
return [((id<YYModel>)self) modelCustomTransformFromDictionary:dic];
}
return YES;
}
通过以上代码逻辑我们知道，如果没有设置全量键值映射，也就是说实际数据源的键值数量大于自定义键值数量，那么自定义键值无效，会直接按照实际数据源的key对应属性名进行赋值。
我们可以看到赋值操作中有两个比较重要的方法ModelSetWithDictionaryFunction,ModelSetWithPropertyMetaArrayFunction
/**
通过键值给模型赋值
@param _key 键
@param _value 值
@param _context 赋值必要的数据，model，modelMeta，dictionary
*/
static void ModelSetWithDictionaryFunction(const void *_key, const void *_value, void *_context) {
ModelSetContext *context = _context;
__unsafe_unretained _YYModelMeta *meta = (__bridge _YYModelMeta *)(context->modelMeta);
//通过key取到响应的属性
__unsafe_unretained _YYModelPropertyMeta *propertyMeta = [meta->_mapper objectForKey:(__bridge id)(_key)];
__unsafe_unretained id model = (__bridge id)(context->model);
while (propertyMeta) {
if (propertyMeta->_setter) {
ModelSetValueForProperty(model, (__bridge __unsafe_unretained id)_value, propertyMeta);
}
propertyMeta = propertyMeta->_next;
};
}
/**
为模型的某一个属性赋值
@param _propertyMeta 属性
@param _context 赋值必要的数据，model，modelMeta，dictionary
*/
static void ModelSetWithPropertyMetaArrayFunction(const void *_propertyMeta, void *_context) {
ModelSetContext *context = _context;
__unsafe_unretained NSDictionary *dictionary = (__bridge NSDictionary *)(context->dictionary);
__unsafe_unretained _YYModelPropertyMeta *propertyMeta = (__bridge _YYModelPropertyMeta *)(_propertyMeta);
if (!propertyMeta->_setter) return;
id value = nil;
if (propertyMeta->_mappedToKeyArray) {
value = YYValueForMultiKeys(dictionary, propertyMeta->_mappedToKeyArray);
} else if (propertyMeta->_mappedToKeyPath) {
value = YYValueForKeyPath(dictionary, propertyMeta->_mappedToKeyPath);
} else {
value = [dictionary objectForKey:propertyMeta->_mappedToKey];
}
if (value) {
__unsafe_unretained id model = (__bridge id)(context->model);
ModelSetValueForProperty(model, value, propertyMeta);
}
}
可以看到这两个方法同归，在取到值之后都调用了ModelSetValueForProperty的方法，这个才是真正属性赋值的方法。这个函数做的就是通过runtime函数objc_msgSend调用对象的setter方法赋值，之所以代码量巨大是因为对所有的数据类型（c数字，foundation类型）做了判断并添加了大量的容错。关于类型转换和容错之后会单独出一篇文章谈论。
总结
- YYModel通过扩展实现了无侵入式操作
- 协议使Model与YYModel进行数据交互
- YYClassInfo封装Model类型的runtime数据
- _YYModelPropertyMeta将属性与取值信息绑定
- _YYModelMeta封装所有的_YYModelPropertyMeta属性
- 最后通过runtime接口调用属性对应的setter方法赋值
