iOS 底层原理探索之 isa - 类的底层原理结构（下）之前的系列文章，我们介绍类类的底层原理实现的细节内容。那么，

写在前面： iOS底层原理探究是本人在平时的开发和学习中不断积累的一段进阶之
路的。 记录我的不断探索之旅，希望能有帮助到各位读者朋友。

目录如下：

以上内容的总结专栏

iOS 底层原理探索之阶段总结

细枝末节整理

iOS开发细节整理总结

写在前面

在之前的系列文章中，我们从开发中使用最多和最基础的 alloc 开始，探索了其底层的流程，以及类底层结构体的内存知识，接着关于对象的本质和其内部isa的底层实现，进一步的，我们探索了类的bits和cache。

那么，本片作为类的底层原理结构的收官内容，我会从整体来总结下。

准备

来自苹果WWDC2020关于 Objective-C 运行时做出的更改

Objective-C运行时的进步

深入到每个Objective-C和Swift类背后的低级位元和字节的微观世界。
了解最近对内部数据结构、方法列表和标记指针的更改如何提供更好的性能
和更低的内存使用。我们将演示如何识别和修复取决于内部细节的代码崩溃，
并向您展示如何保持代码不受运行时更改的影响。

clean memory 是指加载后不会发生改变的内存。(class_ro_t 就属于 clean memory 因为他是只读的)
dirty memory 是指在进程运行时会发生更改的内存。(类结构一经使用就会变成 dirty memory，因为运行时会向他写入新的数据，例如创建一个新的方法缓存并从类中指向它)
dirty memory比clean memory昂贵得多。它必须在进程运行期间一直存在。另一方面，可以排除clean memory，为其他东西腾出空间，因为如果您需要它，系统总是可以从磁盘重新加载它。macOS有交换dirty memory的选项，但dirty memory在iOS中特别昂贵，因为它不使用交换。

类

磁盘上app二进制文件中的类

它包含最频繁访问的信息:指向元类、超类和方法缓存的指针。

当类第一次从磁盘加在到内存时的结构

它还有一个指针，指向存储其他信息的更多数据，称为class_ro_t Ro代表只读。这包括类的名称和关于方法、协议和实例变量的信息。Swift类和Objective-C类共享这个基础设施，所以每个Swift类也有这些数据结构。

当类第一次被使用时

当一个类第一次被使用时，运行时将为它分配额外的存储空间。这个运行时分配的存储是class_rw_t，用于读/写数据。在这个数据结构中，我们存储只在运行时生成的新信息。当一个类别被加载时，它可以向类中添加新方法，程序员可以使用运行时api动态地添加它们。因为class_ro_t是只读的，所以我们需要跟踪class_rw_t中的这些内容。

类的整体结构

将通常不使用的部件分开，这样 class_rw_t 的大小减少了一半

`cache_t` 的 `insert()` 调用的时机

通过源码断点调试，我们在堆栈信息中可以找到

log_and_fill_cache

lookUpImpOrForward

这就是，之后我们要去探索的关于消息发送转发和查找的相关流程内容。留着我们之后的文章展开探索。

补充

面试题

截屏2021-07-22 18.52.28.png

源码分析

我们可以从源码中找到方法的实现：分析可知：

类的 isKindOfClass 方法是先根据 isa 找到元类，做比较，然后找到元类的父类，再做比较，循环下去，只要跟着 isa 可以找到元类就比较，只要有一次可以比对上，就返回 YES。
类的 isMemberOfClass 方法是看自己的元类和要比较的类是否相等；
实例对象的 isKindOfClass 方法是看自己的类是否和方法传进来的参数相同；
实例对象的 isMemberOfClass 方法是看自己的类和要比较的类是否相等；

对于 t1 而言， NSObject class 的 isa 是 NSObject MateClass, NSObject MateClass 的 superClass 是 NSObject class 所以，返回 YES;
对于 t2 而言， SMPerson class 的 isa 是 SMPerson Mateclass，不等于 SMPerson class， SMPerson Mateclass 的 superclass 是 NSObject MateClass，不等于 SMPerson class ，所以返回 NO；
对于 t3 而言， NSObject class 的 isa 是 NSObject MateClass, 不等于 NSObject class, 所以返回 NO；
对于 t4 而言， SMPerson class 的 isa 是 SMPerson MateClass，不等于 SMPerson class ，所以返回NO。
对于 t5 而言， objc 的 isa 是 NSObject class ，等于 NSObject class，所以是 YES；
对于 t6 而言 objc 的 isa 是 SMPerson class，所以返回 YES；
对于 t7 而言， objc 的 isa 是 NSObjcet class，所以返回 YES；
对于 t8 而言， objc 的 isa 是 SMPersn class，所以返回YES。

输出如下，与我们根据源码分析的一样。

 1 - 0 - 0 - 0 - 1 - 1 - 1 - 1

LLDB调试

是否真的如我们分析的过程一致呢？接下来我们开始LLDB调试验证过程：

如上图所示，你也看到了，我要通过断点代码调试来展开分析一下内容：熟悉的 debug workdfllow -> always show disassembly，

打断点发现 isMemberOfClass 方法走了断点， isKindOfClass 没有走断点。

发现系统会先调用 objc_opt_class 的方法来，之后去到 objc_opt_isKindOfClass方法，那么，打开我们的源码工程查找看看：

objc_opt_class 方法获取传入参数的 isa 指向的类，如果 isa 指向的类是元类，则返回这个对象，否则返回isa指向的类；也就是说，实例调用此方法，返回实例的类对象；类调用此方法返回它自己；

接着再看；

方法会拿到 obj 的 isa 指向的类 cls ，如果 cls 存在，判断是否等于 otherClass ，等于则返回YES，否则，去找到 cls 的父类，接着判断是否等于 otherClass, 如此做一个 for循环，直到最后没有匹配上之后，返回NO。

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