最近有個同事問我關於“runtime機制”的問題，我想可能很多人對這個都不是太清楚，在這里，和大家分享一下我對於runtime機制的理解。要深入理解runtime，首先要從最基本的類與對象開始，本文將詳細講解OC中類與對象的結構層次，后續將逐漸更新如何利用runtime操作類。
首先，我們從/usr/include/objc/objc.h 和 runtime.h 中找到對 class 與 object 的定義：
1 /// An opaque type that represents an Objective-C class. 2 typedef struct objc_class *Class; 3 4 /// Represents an instance of a class. 5 struct objc_object { 6 Class isa; 7 }; 8 9 /// A pointer to an instance of a class. 10 typedef struct objc_object *id;
由此可見，Class是一個指向objc_class結構體的指針，而id是一個指向objc_object結構體的指針，其中的成員isa是一個指向objec_class結構體的指針。
下面我們來看看關於objc_class的定義：
struct objc_class { Class isa; // 指向metaclass Class super_class ; // 指向父類 const char *name ; // 類名 long version ; // 類的版本信息，初始化默認為0，可以通過runtime函數class_setVersion或者class_getVersion進行修改、讀取 long info; // 一些標識信息,如CLS_CLASS (0x1L) 表示該類為普通 class ，其中包含實例方法和變量;CLS_META (0x2L) 表示該類為 metaclass，其中包含類方法; long instance_size ; // 該類的實例變量大小(包括從父類繼承下來的實例變量); struct objc_ivar_list *ivars; // 用於存儲每個成員變量的地址 struct objc_method_list **methodLists ; // 與 info 的一些標志位有關,如CLS_CLASS (0x1L),則存儲實例方法，如CLS_META (0x2L)，則存儲類方法; struct objc_cache *cache; // 指向最近使用的方法的指針，用於提升效率； struct objc_protocol_list *protocols; // 存儲該類聲明遵守的協議 }
可見，類與對象的區別僅僅在於類比對象的結構體中多了眾多的成員，它們都可以當做一個objec_object來對待，也就是說類和對象都是對象，為了區別概念，這里引入一個術語：類對象（class object）和實例對象（instance object），這樣我們就可以區別對象和類了（可別混淆了哦）。
下面詳細介紹一下objec_class中各成員：
isa：objec_object（實例對象）中isa指針指向的類結構稱為class（也就是該對象所屬的類）其中存放着普通成員變量與動態方法（還記得“-”開頭的方法嗎？）；此處isa指針指向的類結構稱為metaclass，其中存放着static類型的成員變量與static類型的方法（“+”開頭的方法）。
super_class： 指向該類的父類的指針，如果該類是根類（如NSObject或NSProxy），那么super_class就為NULL。
到這里我們可以看清楚OC中類與對象的繼承層次關系：
注意點，所有的metaclass中isa指針都是指向根metaclass，而根metaclass則指向自身。根metaclass是通過繼承根類產生的，與根class結構體成員一致，不同的是根metaclass的isa指針指向自身。
>當我們調用某個對象的實例方法時，它會首先在自身isa指針指向的類（class）methodLists中查找該方法，如果找不到則會通過class的super_class指針找到父類的類對象結構體，然后從methodLists中查找該方法，如果仍然找不到，則繼續通過super_class向上一級父類結構體中查找，直至根class；
>當我們調用某個某個類方法時，它會首先通過自己的isa指針找到metaclass，並從其中methodLists中查找該類方法，如果找不到則會通過metaclass的super_class指針找到父類的metaclass對象結構體，然后從methodLists中查找該方法，如果仍然找不到，則繼續通過super_class向上一級父類結構體中查找，直至根metaclass；
經過以上介紹，相信你已經對OC中對象與類的結構層次有了更深刻的認識。后面將會介紹如何利用runtime機制。