iOS 底层原理：类的加载原理中

前言

上一篇 iOS 底层原理：类的加载原理上文章中，最后讲到readClass函数走完，仍然没有看到ro和rw的相关操作，今天紧接readClass函数继续进行探索。

准备工作

objc4-818.2 源码

一、realizeClassWithoutSwift 的引入

先看下SSLPerson类：

@interface SSLPerson : NSObjec
- (void)say1;
- (void)say2;
- (void)say3;
@end

@implementation SSLPerson
+ (void)load
{
    NSLog(@"load");
}
- (void)say1
{
    NSLog(@"func-----say1");
}
- (void)say2
{
    NSLog(@"func-----say2");
}
- (void)say3
{
    NSLog(@"func-----say3");
}
@end

我们已经分析到_read_images函数执行完readClass，现在继续向下探索，在源码中添加SSLPerson类的条件控制代码：

运行程序，查看是否可以进入断点：

可以看到断点成功进入，现在的cls就是我们的SSLPerson类。在realizeClassWithoutSwift函数处打断点，接下来断点进入realizeClassWithoutSwift。

二、realizeClassWithoutSwift 分析

ro 中的 baseMethods

断点进入realizeClassWithoutSwift：

通过lldb打印调试：

通过打印可以发现，ro中的方法列表这个时候已经有值了，分别是say4、say1、say2、say3，接下来继续向下探索。

rw、ro 操作

这段代码，创建rw，将ro的值赋给rw，再将rw赋值给类的bits，继续向下进行。

isa 相关处理

如果是MetaClass，会调用setInstancesRequireRawIsa函数进行相关处理。
不是MetaClass时，如果设置了DisableNonpointerIsa的值，也会进行instancesRequireRawIsa的相关处理，上一篇 iOS 底层原理：类的加载原理上我们有对DisableNonpointerIsa环境变量进行过操作。

setSuperclass、initClassIsa

继续向下进行：

这里是递归设置superClass的继承链，和isa的走位链。

又进行了一些相关的设置，就会走到methodizeClass函数，我们接下来进入methodizeClass进行探索，如图2751行。

三、methodizeClass 分析

断点进入methodizeClass：

这里通过baseMethods()获取了方法列表，如果有值的话，调用prepareMethodLists函数对方法进行处理。

prepareMethodLists

进入prepareMethodLists：

static void 
prepareMethodLists(Class cls, method_list_t **addedLists, int addedCount,
                   bool baseMethods, bool methodsFromBundle, const char *why)
{
    // Add method lists to array.
    // Reallocate un-fixed method lists.
    // The new methods are PREPENDED to the method list array.
    for (int i = 0; i < addedCount; i++) {
        method_list_t *mlist = addedLists[i];
        ASSERT(mlist);

        // Fixup selectors if necessary
        if (!mlist->isFixedUp()) {
            fixupMethodList(mlist, methodsFromBundle, true/*sort*/);
        }
    }
}

fixupMethodList

点击进入fixupMethodList：

static void 
fixupMethodList(method_list_t *mlist, bool bundleCopy, bool sort)
{
    ...
    // Sort by selector address.
    // Don't try to sort small lists, as they're immutable.
    // Don't try to sort big lists of nonstandard size, as stable_sort
    // won't copy the entries properly.
    if (sort && !mlist->isSmallList() && mlist->entsize() == method_t::bigSize) {
        method_t::SortBySELAddress sorter;
        std::stable_sort(&mlist->begin()->big(), &mlist->end()->big(), sorter);
    }
    ...
}

看代码，SortBySELAddress是按SEL的地址排序。我们在 OC 原理探索：方法的慢速查找流程中说到慢速查找流程中的二分查找就是用到了这里排好序的列表，接下来进行验证。

在排序代码前后添加代码，用来打印方法名和地址：

查看打印结果：

排序前方法打印顺序是say4、say1、say2、say3。
排序后方法打印顺序是say1、say4、say2、say3，地址大小是0x100003f81 < 0x100003f8b < 0x100003f90 < 0x100003f95，确实是由小到大排序了。

四、懒加载类与非懒加载类

对上面的流程先总结一下：_read_images -> realizeClassWithoutSwift( rw、ro 等操作) -> methodizeClass -> prepareMethodLists -> fixupMethodList（排序等操作）。

非懒加载类

我们重新回到文章的第一部分，_read_images函数执行完readClass，也就是下面这段代码：

我们将SSLPerson类中的load方法去掉，再次运行程序，发现这里的断点就进不来了。
这里就涉及到了懒加载类与非懒加载类，如果有+ load方法就会进行非懒加载，程序启动的时候，就会进行上面的ro、rw、排序等一系列的操作，非常耗时。

懒加载类

非懒加载类效率很低，如果所有的类都进行非懒加载会非常非常耗时，所以苹果采用了按需加载，也就是懒加载类，用到的时候再进行加载。

非懒加载类具体是什么时候被加载的呢，通过上面的流程，我们可以知道类的加载都会进行rw、ro、排序等操作，也就是realizeClassWithoutSwift，那么我以这个为切入点进行探索。

在main.m中添加SSLPerson类的方法调用：

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        SSLPerson *person = [SSLPerson alloc];
    }   
    return 0;
}

在realizeClassWithoutSwift中添加SSLPerson类的断点，运行程序：

可以成功的断在这里，接下来bt打印堆栈。

看到了lookUpImpOrForward函数，这个函数我们很熟悉，是在慢速查找流程时调用的，也就是说类第一次被使用的时候进行懒加载类。

下一篇将进行分类加载的探索，有问题可以评论区多多交流，点个赞支持一下吧！！😄😄😄