Runtime 是 Objective-C 的灵魂，它是一套用 C + 汇编 实现的运行时库，把 OC 大量语法特性从编译期推迟到运行期处理，让 OC 成为真正的动态语言。
简单说：OC 不关心 “调用哪个函数”，只关心 “发送什么消息”，真正的方法查找、执行、转发全部在运行时决定。
例如：[obj doSomething]编译期不会生成直接函数调用，而是转为：objc_msgSend(obj, @selector(doSomething))真正的实现查找与执行，完全在运行时完成。
一、类与对象的底层本质（Runtime 世界观）
Runtime 中一切皆为结构体，对象、类、元类没有神秘之处。
1. 对象（instance / 实例对象）
- 本质：
typedef struct objc_object *id - 核心：包含一个 isa 指针，指向自己的类对象（Class）
- 作用：存储成员变量值
2. 类对象（Class）
-
本质：
typedef struct objc_class *Class -
存储：实例方法、属性、成员变量、协议、父类指针
-
成员：
super_class：父类name：类名ivars：成员变量methodLists：实例方法（- 方法）cache：方法缓存（加速调用）protocols：协议
3. 元类（Meta Class）
- 元类 = 类对象的类
- 存储：类方法（+ 方法）
- 继承链：元类也遵循继承
- 闭环：根元类的 isa 指向自己，super_class 指向根类（NSObject）
一句话总结：
- 实例对象 isa → 类对象
- 类对象 isa → 元类对象
- 元类对象 isa → 根元类
- 根元类 isa → 自己
二、消息机制：OC 方法调用的真相
OC 没有 “函数调用”，只有消息发送（Message Passing） 。
消息发送完整流程（objc_msgSend）
- 查缓存 cache_t从 isa 找到类 → 优先查方法缓存缓存使用哈希表，命中极快，是 Runtime 高性能核心。
- 查当前类方法列表找到 → 执行 IMP → 加入缓存未找到 → 继续
- 沿继承链向上查找（父类 → 根类）重复：缓存 → 方法列表仍未找到 → 进入消息转发流程
三、消息转发（三次补救机会）
方法找不到时，Runtime 不会立刻崩溃，而是给 3 次补救机会。
第一道：动态方法决议
+resolveInstanceMethod: / +resolveClassMethod:
- 机会：动态添加方法实现
- 用途：懒加载方法、动态生成实现
第二道：快速转发
-forwardingTargetForSelector:
- 机会：返回一个备用接收者
- 用途：轻量级多重继承、组件解耦
- 优点：速度快、无开销
第三道：完整消息转发
-methodSignatureForSelector:返回方法签名-forwardInvocation:处理 NSInvocation
- 可修改：目标、selector、参数、返回值
- 可转发给多个对象
- 最灵活，性能最低
最终崩溃
doesNotRecognizeSelector:未处理 → 抛出 unrecognized selector 异常
四、Method Swizzling（方法调配）
Runtime 最强大、最常用的动态技术，是 AOP 面向切面编程的基石。
核心原理
- SEL：方法编号（名字）
- IMP：函数指针（实现）
- Runtime 本质是：SEL 与 IMP 的映射表
交换两个方法的 IMP，即可实现 “调用 A 方法，执行 B 逻辑”。
核心 API
method_exchangeImplementations(Method1, Method2)
最佳实践
- 在
+load中执行 - 必须用
dispatch_once保证只交换一次 - 不要直接替换系统方法，应使用 “自定义方法包裹原方法”
- 避免滥用、避免冲突
典型用途
- 全局无痕埋点
- 页面统计 / 点击统计
- 系统控件功能增强
- 防崩溃（数组、字典保护）
- KVO、weak 底层基于类似原理
五、Runtime 四大动态能力（面试高频）
1. 动态创建类
objc_allocateClassPair``class_addIvar / class_addMethod``objc_registerClassPair可在运行时凭空生成类，常用于：
- ORM 映射
- 动态代理
- KVO 底层（KVO 会动态生成子类）
2. 动态遍历成员变量 & 属性
class_copyIvarList``class_copyPropertyList
用途：
- JSON -> Model 自动转换（MJExtension、YYModel）
- 字典转模型
- 自动化归档解档
3. 关联对象（Category 添加属性）
分类不能直接添加属性，因为不生成 ivar。解决方案：objc_setAssociatedObject``objc_getAssociatedObject
作用：动态绑定对象到某个实例，实现分类 “伪属性”。
4. 动态方法调用与消息转发
完全在运行时决定方法调用，支持热修复、动态路由、组件化通信。
六、Runtime 的真正意义（总结）
Runtime 让 OC 拥有：
- 动态类型（运行时才确定对象类型）
- 动态方法（运行时才查找实现）
- 动态转发（找不到可补救）
- 动态修改（交换方法、增删属性、创建类）
它是以下技术的底层基石：
- KVO / KVC
- weak 自动置空
- Category
- 消息转发
- AOP
- 热修复
- JSON 转模型
- 组件化 & 路由
理解 Runtime，你就真正理解了 iOS 的底层运行逻辑。
总结（极简记忆版）
- Runtime = OC 的灵魂，用 C + 汇编实现
- 方法调用 = 消息发送，不是函数调用
- 对象 → 类 → 元类 → 根元类（闭环）
- 查找流程：缓存 → 本类 → 父类 → 转发 → 崩溃
- Method Swizzling = 交换 SEL ↔ IMP 映射
- 动态能力：创建类、遍历属性、关联对象、消息转发
