这次的主题的 Runtime ，对于很多人来说，习惯了面向对象的编程语言之后再接触 C 语言一开始是拒绝的。但是当你真的用起来了，你会上瘾，因为这彻彻底底地满足了极客们的折腾心理，用代码操控一切的心理。
就拿我做大象公会的例子来说（对了，这是我在 Smartisan 的第一个项目，也是独立开发的一款App），你知道 Smartisan 一贯的软件设计风格都是拟物化的，真实模拟着现实世界的自然规律。大到一个动画小到一个按钮，无处不体现着这一设计之初就贯彻的理念。然而这对于一个 iOS 工程师来说，不得不说是一个噩耗。你也知道如今强纳肾主管的苹果设计团队已经走了一条不归路了，所有 UI 元素都拍扁了。我不是说扁平化不好，因为这和拟物化只是两种并行的设计风格，没有对错，只有喜好。但你要是一股脑地全部拍扁了，那就有问题了，该给用户明确交互反馈的地方还得拟物。我在第一次拿到产品递过来的需求文档时，就意识到了这将会是个「在平坦的路面上曲折前行的」、「公然叫板苹果设计理念」的累差事。
比如今天我要引出 Runtime 这个话题的引子，就是 —— Navigation Bar.
iOS7 之后（基本上现在这个年代，如果还有产品经理顽固地打算 iOS6 起跳的，你就可以... 不对，你要试图说服他）苹果的 Navigation Bar 虽然并没有和 Status Bar 连在一起，但是因为 Status Bar 的背景会默认与 Navigation Bar 的 barTintColor 一致，所以从视觉上看上去会觉得好像连在一起了。对于 iOS7 之后 Navigation Bar 发生的故事，你可以去 这里 看看。
如果你给 Navigation Bar 设置了一个背景图，就像上面你看到的那样，就会发现图片并不会延伸到 Status Bar 上。
代码也很简单：
[self.navigationBar setBackgroundImage:[UIImage imageNamed:@"title_bar"] forBarPosition:UIBarPositionTop barMetrics:UIBarMetricsDefault];
通常你可能会觉得这已经满足了设计要求，今天故事到这里就应该结束了。但是接下来我翻看需求文档的时候，美好的幻想就被击碎了。不信，你看：
没错，一个很简单的 presentViewController 动画就让处女座产品经理抓狂了，这里请脑补弹幕，各种工程师和产品之间的有趣对话。对话的结果就是，工程师屈服。事实上，任何人看到这多出的黑条都会觉得不舒服，不是吗？
一开始我的方向并不是 runtime，毕竟这把刀锋利是没错，但也容易伤着自己，所以开发的时候原则就是能不用就不用，除非为了设计解耦的架构或者公开API解决不了的时候。我一开始想到的自然还是这三个方法：
- (UIStatusBarStyle)preferredStatusBarStyle NS_AVAILABLE_IOS(7_0);
- (BOOL)prefersStatusBarHidden NS_AVAILABLE_IOS(7_0);
-(UIStatusBarAnimation)preferredStatusBarUpdateAnimation NS_AVAILABLE_IOS(7_0);
同时在 Info.plist 中增加一个 key View controller-based status bar appearance 并设置为 YES 。以确保每个独立的 ViewController 可以独立地控制 Status Bar 的状态。
结果自然是吓人的。
接下来又是一轮疯狂的 Google 和 StackOverflow，结果自然是无果（如果屏幕前的你，对就是你，有自己的非 runtime 实现的workaround欢迎在评论中留言，我将不胜感激）。到这里，其实就已经满足了 runtime 的使用前提，就是公开API解决不了，何况解耦又是求之不得的，这下我才想到是时候拿出这把锋利的剑了，然后也就可以引出了今天要讨论的内容了。
runtime 的基础普及不是今天的主题，网上有很多相关的文章，比如 这篇 。还有很多，我不推荐了，自学能力强的人其实都能自己搜到。
我简单说下我的理解。翻开 <objc/runtime.h> 的头文件的第一眼，我才知道原来 NSObject 也是放在
<objc/objc.h>的，以前一直以为是Foundation框架中的。上下滑动一看，飞流直下2000行，有种想关屏幕的冲动...简单来说，概念上的建模主要就是以下两个结构体：
struct objc_class {
Class isa
#if !__OBJC2__
Class super_class
const char *name
long version
long info
long instance_size
struct objc_ivar_list *ivars
struct objc_method_list **methodLists
struct objc_cache *cache
struct objc_protocol_list *protocols
#endif
}
struct objc_method {
SEL method_name
char *method_types
IMP method_imp
}
你可以理解为 class 的范围最大，其中包含这 mehod ，imp 最小，包含在 method 中。
对于 SEL method IMP 的区别，从上面 objc_method 的结构体我们就可以看出，一个方法 Method，其实包含一个
- 方法名
SEL– 表示该方法的名称； - 一个
types– 表示该方法参数的类型； - 一个
IMP– 指向该方法的具体实现的函数指针，说白了IMP就是实现方法。
还有一些常用的 runtime 函数，你先认个眼熟，因为都会在下面的demo中用到。（我之所以只写出函数名而不写出有哪些参数是有考量的，如果现在就写出一大堆参数，只会让你让你感到迷惑，达不到先认个眼熟的目的，何况Xcode都有自动补齐，你记住了方法名还怕不知道有哪些参数）
添加方法
class_addMethod@note:如果类中不存在这个方法的实现，添加成功;存在这个方法的实现，添加不成功替换方法
class_replaceMethod@note:如果以name标识的method不存在，就会添加这个method（就好像调用了class_addMethod）；如果以name标识的method存在，替换imp获取class中的某个method
class_getInstanceMethod获取method中的某个imp
method_getImplementationor+ (IMP)instanceMethodForSelector:(SEL)aSelector;交换两个method中的imp
method_exchangeImplementations关联对象
objc_setAssociatedObject
获取对象objc_getAssociatedObject
移除对象objc_removeAssociatedObjects（文档中说，此函数的主要目的是在“初试状态”时方便返回一个对象。你不应该用这个函数来移除对象的属性，因为可能会导致其他clients对其添加的属性也被移除了。规范的方法是：调用 objc_setAssociatedObject 方法并传入一个 nil 值来清除一个关联。）（PS:这属于 Method Swizzling 技术， 我通常喜欢直白地叫方法偷换技术。Method Swizzling 也是 OC HOOK的一个方案。）
接下来我们看实际应用。打开层级调试视图：
我用粗体和编号表示了层级关系。UINavigatinBar 是最底层的父视图，其上只有一个子视图 _UINavigationBarBackground 。_UINavigationBarBackground 上又有两个子视图，分别是 _UIBarBackgroundTopCurtainView 和 _UIBarBackgroundCustomImageContainer ,而我们的目的是让那块黑色区域也就是 _UIBarBackgroundTopCurtainView 消失。
好了，讲到这里逻辑部分已经结束了。下面看看代码中注意的地方。
首先是 + (void)load。load方法会在类第一次加载的时候被调用。因为load调用的时间比较靠前，适合在这个方法里做方法交换。而且国外大神们都这么推荐，没理由不做。
+ (void)load{
//方法交换应该被保证，在程序中只会执行一次
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
//首先动态添加方法。如果类中不存在这个方法的实现，添加成功
BOOL notAdded = class_addMethod(self, @selector(layoutSubviews), [self instanceMethodForSelector:@selector(__layoutSubviews)], method_getTypeEncoding(class_getInstanceMethod(self, @selector(__layoutSubviews))));
//因为UINavigationBar已经包含了layoutSubviews的实现，所以不会被添加成功
if (notAdded) {
//如果UINavigationBar没有layoutSubviews这个方法的实现，那么添加成功，将被交换方法的实现替换到这个并不存在的实现
class_replaceMethod(self, @selector(__layoutSubviews), [self instanceMethodForSelector:@selector(layoutSubviews)], method_getTypeEncoding(class_getInstanceMethod(self, @selector(layoutSubviews))));
}else{
//否则交换两个方法的实现
method_exchangeImplementations(class_getInstanceMethod(self, @selector(layoutSubviews)), class_getInstanceMethod(self, @selector(__layoutSubviews)));
}
});
}
交换方法实现 method_exchangeImplementations—— 我的理解是相当于拦截一个方法，这执行这个方法之前或之后注入另一个方法的代码。比如在这里在系统自动调用 [self layoutSubviews] 之后，我注入了我自己的代码。类似的思想，比如你想在全局范围上，在任何一个 NSObject alloc 之后打印一次log，就可以利用交换方法实现的技术，只要写一条NSLog就行了。这就有点AOP思想了。在编程思想中，传统的做法是，改造每个业务方法，这样势必把代码弄得一团糟，而且以后再扩展还是更乱，而AOP的思想是引导你从另一个切面来看待问题，比如上面log的例子，不管加在哪，它其实都是属于日志系统这个角度的。 AOP允许你以一种统一的方式在运行时期在想要的地方插入这些逻辑。说到底。就是把不同功能的代码分离开，以便能够分离复杂度。让人在同一时间只用思考代码逻辑，或者琐碎事务。
然后我们在 Navigation Bar 调用 layoutSubviews 时注入逻辑代码。
- (void)__layoutSubviews{
//这不是递归，其实调用了[self layoutSubviews];
[self __layoutSubviews];
if (self.ky_hideStatusBarBackgroungView){
Class backgroundClass = NSClassFromString(@"_UINavigationBarBackground");
Class statusBarBackgroundClass = NSClassFromString(@"_UIBarBackgroundTopCurtainView");
for (UIView * aSubview in self.subviews){
if ([aSubview isKindOfClass:backgroundClass]) {
aSubview.backgroundColor = [UIColor clearColor];
for (UIView * aaSubview in aSubview.subviews){
if ([aaSubview isKindOfClass:statusBarBackgroundClass]) {
//aaSubview.hidden = YES;
aaSubview.backgroundColor = [[UIColor blackColor]colorWithAlphaComponent:0.01];
}
}
}
}
}
}
上面的代码就解释两点：
- 你一定要区分名字SEL和实现IMP.[obj selector] selector只是名字，真正执行的是IMP。
[UINavigation layoutSubviews]会调用- (void)__layoutSubviews的实现，也就是花括号中的代码; 而[self __layoutSubviews]会调用[UINavigation layoutSubviews]的实现。所以不会递归。
注：aaSubview.hidden = YES;aaSubview.backgroundColor = [[UIColor blackColor]colorWithAlphaComponent:0.01] 就可以避免这一问题。因为我发现设置成 clearColor 依然无法点击回到顶部，所以目前的解决方法只能是设置一个 0.01 透明度的颜色了。
事实上，除了隐藏 Status Bar 之外，你还可以改变 Status bar 的背景颜色：
if ([aaSubview isKindOfClass:statusBarBackgroundClass]) {
aaSubview.backgroundColor = [UIColor lightGrayColor];
}
最后一点，添加关联对象。我在头文件中已经声明了一个变量：
@property (nonatomic,assign) BOOL ky_hideStatusBarBackgroungView;。
//添加关联对象
-(void)setKy_hideStatusBarBackgroungView:(BOOL)yesOrno{
objc_setAssociatedObject(self, @selector(ky_hideStatusBarBackgroungView), @(yesOrno), OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
[self setNeedsLayout];
}
//获取关联对象
-(BOOL)ky_hideStatusBarBackgroungView{
return objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
}
关于这个const void *key，最好是常量、唯一，比如是 static char 类型的：static char kAssociatedObjectKey;使用时用 &kAssociatedObjectKey。当然更推荐是指针型的:static char *kAssociatedObjectKey; 使用的时候直接就可以用kAssociatedObjectKey。
然而可以用更简单的方式实现：用selector。因为selector也能保证唯一并且是常量，所以可以把方法的地址作为唯一的key，并用_cmd代表当前调用方法的地址，就像：
- (void)addAssociatedObject:(id)object{
objc_setAssociatedObject(self, @selector(getAssociatedObject), object, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
- (id)getAssociatedObject{
return objc_getAssociatedObject(self, _cmd);
}
小知识：根据WWDC 2011, Session 322 (第36分钟左右)发布的内存销毁时间表，被关联的对象在生命周期内要比对象本身释放的晚很多。它们会在被
NSObject -dealloc调用的object_dispose()方法中释放。
使用的时候就是一行代码搞定：
self.navigationController.navigationBar.ky_hideStatusBarBackgroungView = YES;
最后的结局是美好的。
以上就是篇文章的所有内容。不过也觉得这样的导航栏设计也只有 Smartisan 才有了。
后面的故事
强迫症是没有底线的，比如导航条两端圆角之外的黑块看着实在不爽：
好在，解决起来也很容易：
if ([aaSubview isKindOfClass:navBarBackgoundImageClass]) {
UIBezierPath *maskPath = [UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:aaSubview.bounds byRoundingCorners:UIRectCornerTopLeft | UIRectCornerTopRight cornerRadii:CGSizeMake(4.5, 4.5)];
CAShapeLayer *maskLayer = [[CAShapeLayer alloc] init];
maskLayer.frame = aaSubview.bounds;
maskLayer.path = maskPath.CGPath;
aaSubview.layer.mask = maskLayer;
}
^_^
PS：写到这里，我不禁开始想一个哲学问题，就是为什么我们会默认就会想到用Category和runtime，我得出的原因是大家都这么用所以我也想到这么用。但是为什么要这么用？我们完全可以不用单独写一个category，直接在原来的类中就可以处理，还免去了使用runtime。但是为了遵循解耦和AOP的思想，我们一定要尽可能遵循科学规范的程序思想。其实真正的大牛，并不是说他知道的API比你多所以比你牛，而是他可以用更抽象、更解耦、更科学、更易维护的程序设计思想写程序。这就是软件工程师的境界了，非一朝一夕可以做到，你我在这条路上都还要躬行好多年。
PPS： 关于我的第一本交互式iBooks电子书，介绍我所知道的全部动画技巧。没有说教，没有灌输，直接给你上Demo，遇到知识点再发散出去给你介绍。结合我个人还算过得去的包装设计，以及各种可交互控件，带给前所未有的阅读体验。