iOS爱上底层-cache_t分析

cache_t的结构

Class的内部有一个方法缓存，这个方法缓存就是cache_t。chche_t是由_buckets、_mask和_occupied组成。我们看一下_buckets都干了些什么：

我们可以看出，_buckets是由key和imp组成。而imp则是函数地主，key则是方法名.

cache_t的缓存流程

首先看看_mask和_occupied的方法，他们都是返回自己本身，所以重点都在bucket_t。

我们跳进capacity()方法，并搜索capacity()，看下哪里调用了这个方法。

此时我们会进入一个expand()，这个方法的主要功能就是扩容，我们在搜一下expand()，看下哪里调用了这个方法。

代码解析：

• if (!cls->isInitialized()) return;判断类是否初始化对象，没有就直接返回。
• if (cache_getImp(cls, sel)) return;先从当前缓存查找imp,找到了就直接返回。
• cache_t *cache = getCache(cls);从当前的cls里面获取到原来的cache_t的结构体。
• cache_key_t key = getKey(sel);通过sel获取到他的key，并强转成cache_key_t类型。
• mask_t newOccupied = cache->occupied() + 1;获取当前类的occupied，并+1。
• mask_t capacity = cache->capacity();读取当前类的capacity(当前的缓存容量）。
• cache->isConstantEmptyCache()：判断是否第一次，是的话就直接创建。
• newOccupied <= capacity / 4 * 3：判断newOccupied是否小于等于capacity的4分之3，是的话说明都做，不是的话就进入else，进行扩容。进入expand()。
• bucket_t *bucket = cache->find(key, receiver);通过key和传进来的receiver，找到bucket。
• if (bucket->key() == 0) cache->incrementOccupied();判断当前的bucket的key是否等于0，是的话occupied+1。
• bucket->set(key, imp);把key和imp放入bucket。
  

扩容代码解析：

• uint32_t oldCapacity = capacity();获取到之前的缓存容量。
• uint32_t newCapacity = oldCapacity ? oldCapacity2 : INIT_CACHE_SIZE;判断之前的容量是否有值，有的话就2，没有的话就初始化4容量
• reallocate(oldCapacity, newCapacity);创建新的缓存，并清除旧的缓存。

我们进入reallocate看下详细源码：

验证cache_t的流程

main里面的代码：

验证方法是否加入缓存

当断点运行到Second方法的时候，我们可以在cache_fill_nolock打上一个断点，然后运行至断点处，我们就会看见First已经加入缓存，并且mask为3，occupied为1。当然也可以用LLDB看:

验证扩容

上面我们已经扩容成功了，但是buckts什么都没有，这时候我们就要看reallocate里面做了什么。

我们可以看见，赋新值得时候，newCapacity-1了，主要是内存他不能存满，所以我们在LLDB里面看见的marks是7的原因，而buckts什么都没有的原因是freeOld里面，里面释放旧的cache_t的时候，并没有将旧的cache_t赋值给新的cache_t，所以扩容厚我们发现buckets什么都没有。

元类cache_t的验证

总结

1、OC的实例方法，是缓存在cache_t中的，类方法，则是缓存在元类中(步骤是一样的，只是要去元类中查找)。
2、cache的本质是一个Hash表
3、如果mask满了，就会进行扩容，扩容为原来的2倍-1
4、扩容的时候，会将原来的缓存清除，并不会将原来的缓存添加到新的缓存中。因为此时读写缓存不安全，同时也是为了效率最大化