《Effective Objective-C》Ch2: 对象、消息、运行期

FakeCoder
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No.Topic
1Ch1: 熟悉Objective-C
2Ch2: 对象、消息、运行期
3Ch3: 接口与API设计
4Ch4: 协议与分类
5Ch5: 内存管理
6Ch6: 块与大中枢派发
7Ch7: 系统框架

Github Repo iOS-Learning-Path: Containing source markdown notes and e-book for EOC, a star would be appreciated if it helps.

第二章: 对象、消息、运行期

No.6: 理解property

  • OC把实例变量当作存储偏移量的特殊变量，由类对象管理，偏移量会在运行时查找

    这样无论何时访问实例变量，总能找到正确的位置，并支持运行时向类增加实例变量

  • @property根据我们指定的内存管理语义生成属性，并生成存取方法，需要注意的是weak和unsafe_unretained

    • weak: 属性所指向的对象销毁时，属性值也会清空
    • unsafe_unretained: 属性所指向的对象销毁时，属性值不会清空

  • @synthesize为我们定义的属性创建别名

  • @dynamic告诉编译器不为制定属性创建存取方法，而由我们手动创建

  • atomic和nonatomic，atomic使用同步锁保证每次读取的值都是有效的，但并不保证线程安全，且同步锁开销较大

    因此我们应该使用nonatomic避免无谓开销

No.7: 在对象内部尽量直接访问实例变量

  • 通过属性访问 vs 直接访问

    我们应该在读取实例变量时直接访问，设置实例变量时通过属性来做

  • 直接访问需要注意的点

    • 不经过runtime的消息转发而直接访问内存，速度较快
    • 绕过内存管理语义，例如ARC下直接访问声明为copy的属性，则不会拷贝该属性，只会保留新值并释放旧值
    • 不触发KVO
    • 不能在存取方法里添加断点debug

  • 初始化方法里我们应该直接访问，因为子类可能会override设置方法

  • 懒加载的属性必须通过属性访问，否则永远不会执行其懒加载方法

No.8: 理解object equality

  • NSObject协议中的isEqual:用于判定等同性，内部实现规则是当且仅当指针值完全相同，两个对象才相等

    若isEqual:判定两个对象相等，则两个对象的hash值也想等

    若两个对象的hash值相等，则两个对象不一定相等

    NSString *a1 = @"aaa";
NSString *a2 = [NSString stringWithString:@"aaa"];
NSString *a3 = @"aaaaaa";
NSLog(@"%p, %p, %lu", a1, &a1, (unsigned long)a1.hash);
NSLog(@"%p, %p, %lu", a2, &a2, (unsigned long)a2.hash);
NSLog(@"%p, %p, %lu", a3, &a3, (unsigned long)a3.hash);

// 2021-10-04 22:18:47.940473+0800 EOC[10148:828685] 0x100004018, 0x7ffeefbff458, 516200022
// 2021-10-04 22:18:47.940875+0800 EOC[10148:828685] 0x100004018, 0x7ffeefbff450, 516200022
// 2021-10-04 22:18:47.940908+0800 EOC[10148:828685] 0x100004038, 0x7ffeefbff448, 8835314326513740

  • 关于hash方法

    • 只有NSSet加入新值和NSDictionary加入新key时调用，因为这两种都需要保证唯一性
    • hash方法可以被我们override，override hash方法时需要注意效率问题，要在collision频率和运算复杂度之间做tradeoff

  • 检测对象等同性需要override isEqual:和hash方法，不要盲目地逐个检测每条属性

No.9: 用class cluster隐藏实现细节

  • OC系统框架普遍使用类族模式，把实现细节隐藏在简单的公共借口背后，例如UIButton和大部分collection，我们可以使用工厂模式实现自己类族模式

    判断类时我们应该用isKindOfClass:方法，而不是用==

    NSArray *array = @[@1, @2, @3];
NSLog(@"%@", array.class);
NSLog(@"%d", array.class == NSArray.class);
NSLog(@"%d", [array isKindOfClass:NSArray.class]);

// 2021-10-04 22:51:05.613016+0800 EOC[10319:849813] __NSArrayI
// 2021-10-04 22:51:05.613283+0800 EOC[10319:849813] 0
// 2021-10-04 22:51:05.613314+0800 EOC[10319:849813] 1

  • 一般情况下不要继承类族的公共抽象基类，这往往很复杂，需要阅读其开发文档

No.10: 在既有类中使用关联对象存放自定义数据

  • 关联对象可以指定内存管理语义，把两个对象连接起来，但仅在其他做法不可用时才选用关联对象，因为关联对象可能会引入难以debug的bug

No.11: 理解objc_msgSend作用

  • OC对象的每个方法都会通过objc_msgSend转换成类似以下的形式

    内部实现中，objc_msgSend做了尾调用优化，防止过早stack overflow，所以我们能在debug的backtrace中看到objc_msgSend

    <return_type> class_selector(id self, SEL _cmd, ...)

No.12: 理解消息转发机制

  • 对象无法响应selector时触发消息转发流程

    • 通过runtime的动态方法解析，可以在用到某个方法时再将其加入类中，失败return NO

    • 动态方法解析失败，可以把消息转发给其他对象，失败return nil

    • 开启完整消息转发机制，封装该消息的selector、target和params以创建NSIvocation对象

      按照hierachy挨个发送消息，直到NSObject，若还是不行，则触发doesNotRecognizeSelector:抛出异常

1.jpg

  • CALayer通过在resolveInstanceMethod为每个动态添加的属性实现getter和setter

    CALayer这样的类称之为兼容于键值编码的(key-value coding compliant)

No.13: 用method swizzling调试黑盒方法

  • 通过method swizzling可以在运行期，向类新增方法和替换已有方法

    #import <objc/runtime.h>

@implementation UIViewController (Tracking)

+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        Class class = [self class];

        SEL originalSelector = @selector(viewWillAppear:);
        SEL swizzledSelector = @selector(xxx_viewWillAppear:);

        Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSelector);
        Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, swizzledSelector);

        // When swizzling a class method, use the following:
        // Class class = object_getClass((id)self);
        // ...
        // Method originalMethod = class_getClassMethod(class, originalSelector);
        // Method swizzledMethod = class_getClassMethod(class, swizzledSelector);

        BOOL didAddMethod =
            class_addMethod(class,
                originalSelector,
                method_getImplementation(swizzledMethod),
                method_getTypeEncoding(swizzledMethod));

        if (didAddMethod) {
            class_replaceMethod(class,
                swizzledSelector,
                method_getImplementation(originalMethod),
                method_getTypeEncoding(originalMethod));
        } else {
            method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
        }
    });
}

#pragma mark - Method Swizzling

- (void)xxx_viewWillAppear:(BOOL)animated {
    [self xxx_viewWillAppear:animated];
    NSLog(@"viewWillAppear: %@", self);
}

@end

No.14: 理解类对象

  • objc_object和objc_class

    typedef struct objc_object {
		Class isa;
} *id;

typedef struct objc_class *Class; 
struct objc_class {
    Class isa;
    Class super_class;
    const char *name;
    long version;
    long info;
    long instance_size;
    struct objc_ivar_list *ivars;
    struct objc_method_list **methodLists; struct objc_cache *cache;
    struct objc_protocol_list *protocols;
};

  • 继承关系

    实例方法存储在类对象里，类方法存储在元类里

2.jpg

  • 判断类时不要直接比较类对象(object.class)，而是直接使用isKindOfClass:和isMemberOfClass:，因为某些类对象可能实现了消息转发功能

    isKindOfClass:判断对象是否为某类或其派生类的实例

    isMemberOfClass:判断对象是否为某个特定类的实例

    NSMutableDictionary *dict = [NSMutableDictionary new];
[dict isMemberOfClass:[NSDictionary class]]; ///< NO
[dict isMemberOfClass:[NSMutableDictionary class]]; ///< YES
[dict isKindOfClass:[NSDictionary class]]; ///< YES
[dict isKindOfClass:[NSArray class]]; ///< NO
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