iOS Runtime

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Runtime 介绍

Objective-C 是一个动态语言,这意味着它不仅需要一个编译器,也需要一个运行时系统来动态得创建类和对象、进行消息传递和转发。理解 Objective-C 的 Runtime 机制可以帮我们更好的了解这个语言,适当的时候还能对语言进行扩展,从系统层面解决项目中的一些设计或技术问题。了解 Runtime ,要先了解它的核心 - 消息传递 (Messaging)。

Runtime objc_msgSend执行流程

  • 在OC中的方法调用,其实都是转换为objc_msgSend函数的调用,给receiver(方法调用者)发送一条消息(selector 方法名)
  • objc_msgSend的执行流程可以分为3个阶段
    • 消息发送
    • 动态方法解析
    • 消息转发

ps:如果这三个阶段都找不到方法的话就会报经典错误 unrecognized selector sent to instance

消息发送

  1. 通过receiver(消息接收者)的isa 指针 找到receiverClass
  2. Classcache(方法缓存)的散列表中寻找对应的IMP(方法实现)
  3. 如果在cache(方法缓存)中没有找到对应的IMP,就继续在Classmethodlist(方法列表)中找对应的selector,如果找到,填充到cache(方法缓存)中,并返回selector
  4. 如果在class中,没有找到这个selector,就继续在它的superClass中的cache(方法缓存)中查找,如果查到缓存到Class中的cache(方法缓存)
  5. 如果没有查到,就在superClass中的methodlist中查找,并且缓存到Class中的cache(方法缓存)
  6. 如果还是没有找到IMP(方法实现),判断是否还是有superClass,如果有重复4,5步骤,如果没有则开始进入到动态方法解析阶段

动态方法解析

源码是否曾经有过动态解析 如果没有 则看开发者有没有实现+resolveInstanceMethod:resolveClassMethod:方法来动态解析方法 如果实现了该方法,标记为已经动态解析。会重新回到消息发送流程中(在Class的cache中查找方法)这一步开始执行。 如果已经动态解析过 则会进入下一步 消息转发阶段。

例子:

ZQPerson * p = [[ZQPerson alloc]init];
        [p test];
打印结果:-[ZQPerson other]
  • person类中没有实现test方法 而是在resolveInstanceMethod中动态指向了other方法的实现
person.h

@interface ZQPerson : NSObject
- (void)test;
@end

person.m

 - (void)other{
    NSLog(@"%s",__func__);
}

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
    Method otherMethod = class_getInstanceMethod(self, @selector(other));
    if (sel == @selector(test)) {
        class_addMethod(self, sel, method_getImplementation(otherMethod), method_getTypeEncoding(otherMethod));
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

消息转发

在消息发送过程中和动态方法解析过程中都没有找到具体的实现,这样就会进入消息转发。 消息转发:将消息转发给别人。 将尝试调用(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法 返回值部位nil,就会调用obj_msgSend(返回值,SEL), 如果forwardingTargetForSelector返回为nil,则要实现methodSignatureForSelector,forwardInvocation,这两个方法。

 方法签名:返回值类型,参数类型
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector{
    if (aSelector == @selector(test)) {
        return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
    }
        return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    }
    //NSInvocation封装了一个方法调用,包括:方法调用者、方法名、方法参数
    //    anInvocation.target // 方法调用者
    //    anInvocation.selector 方法名
    //    [anInvocation getArgument:NULL atIndex:0]; 参数
 - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{
       anInvocation.target = [[ZQCat alloc]init];//指定消息转发接收的对象
        [anInvocation invoke];//执行方法
        
        //或者这样写
        [anInvocation invokeWithTarget:[[ZQCat alloc]init]];
    }