上篇文章讲到 dyld 加载动态库时，会调用 notifyObjCInit 函数，去通知 objc 调用 +load 方法，通过 _dyld_objc_notify_register 与 libobjc 中的 _objc_init 进行通信，其中有三个个参数：map_images 、load_images 和 unmap_image, 其中 unmap_image 是在镜像消失时才调用，本篇文章就来探索一下 map_images 和load_images。

1. `_objc_init`

去 OC 源码里面查看一下该函数：

environ_init(): 环境变量初始化，可以在 Edit Scheme -> Arguments 添加一些环境变量
tls_init(): 创建线程的析构函数，处理线程 key 的绑定
static_init(): 运行 c++ 静态构造函数
runtime_init(): 初始化两张表：分类的表和类的表
exception_init(): 异常处理的初始化
didCallDyldNotifyRegister: 标识对 _dyld_objc_register 的调用已完成

2. `map_images`

现在来探索一下 map_images:

由于 map_images_nolock 函数代码比较多，我们分段看下：

1. `preopt_init` 初始化环境

这一段最主要的函数就是当一次调用该函数时，会调用 preopt_init 来准备初始化环境

可以发现 preopt_init 作用主要就是初始化一些共享缓存，包括选择器的缓存、头的缓存、类的缓存、协议的缓存等

2. 获取并添加 `image` 的 `header` 指针

大致步骤如下：

首先获取 image 的 header 指针，将 mach_header 的指针转换成 headerType 类型的指针
通过 addHeader 获取 header_info, 并将 header_info 插入到链表里
addHeader 方法先从共享缓存中拿，如果有，就插入链表并返回
addHeader 方法如果没有从共享缓存中拿到，就会封装一个 header_info，然后再插入链表并返回。

3. `sel_init` 和 `arr_init`

可以看到在第一次执行 map_images，会调用 sel_init 和 arr_init:

sel_init 主要是初始化 selector 表，该表定义如下：

namedSelectors 是个全局变量，存储所有的方法名 SEL，内部结构是 hash 表 DenseMap

可以看出 arr_init 主要做了以下几件事：

初始化自动释放池 AutoreleasePool
SideTablesMap 初始化
AssociationsManager 的初始化，即为全局使用的关联对象表开辟空间，关于关联对象，可以看下篇文章

4. `_read_images`

发现里面有很多代码，这也是 map_images 的核心所在

1. 初始化类表

通过注释有以下结论：

doneOnce 保证了 _read_images 只执行一次
gcd_objc_realized_classes 是一个全局的类表，只要 class 没有在共享缓存中，那么不管其有没有实现都会存在这个类表里，其本质是个 hash 表

2. `rebase`

_getObjc2SelectorRefs 就是拿到 Mach-O 的静态段 __obj_selrefs, 后面所有通过 _getObjc2 开头的 Mach-O 静态段获取，都对应不同的 section name, 如下：

这段代码主要的作用就是将所有的 SEL 注册到 namedSelectors 表中，且当 _getObjc2SelectorRefs 中得到的 SEL 和 sel_registerNameNoLock 中的 SEL 不同时，就会把前者的 SEL 修正修复成后者，这一步就是 rebase, 修复镜像内部的资源指针。验证一下：

造成这两个函数地址不同的原因是 ALSR 偏移

3. 读取类

这一步的主要作用就是发现并读取类，readClass 是关键函数，在未调用该方法前，cls 只是一个地址，执行该方法后，cls 存入表中，是一个类的名称

可以看到有很多条件判断，那么我们自己加段代码，进行单步调试：

Class readClass(Class cls, bool headerIsBundle, bool headerIsPreoptimized)
{
    const char *mangledName = cls->nonlazyMangledName();
    
    const char *userClassName = "User";
    auto user_ro = (const class_ro_t *)cls->data();
    // 判断是否是元类
    auto user_isMeta = user_ro->flags & RO_META;
    if (strcmp(mangledName, userClassName) == 0 && !user_isMeta) { 
        // do something
    }
    
    ...
    
}

打上断点，进行调试，发现 readClass 主要做了以下几件事：

addNamedClass, 该函数把 name 和 cls 添加到命名为 gdb_objc_realized_classes 的表中去，在 addNamedClass 方法中，调用 NXMapInsert 把 cls 和 name 插入到 NXMapTable 中，NXMapTable 为 hash 表
addClassTableEntry 将类和元类加入到 allocatedClasses 表中

4. 修复类、消息、协议

这里的主要作用就是将未映射的 class 和 superclass 进行重映射

_getObjc2ClassRefs 是获取 Mach-O 中的静态段 __objc_classrefs, 即类的引用
_getObjc2SuperRefs 是获取 Mach-O 中的静态段 __objc_superrefs, 即父类的引用
fixupMessageRef 修复一些消息的调用
当类里面有协议时，通过 _getObjc2ProtocolList 获取到 Mach-O 中的静态段 __objc_protolist 协议列表，即从编译器读取并初始化 protocol
修复没有被加载到的协议，通过 _getObjc2ProtocolRefs 获取 Mach-O 的静态段 __objc_protorefs, 然后遍历需要修复的协议，通过 remapProtocolRef 比较当前协议和协议列表中的同一个内存地址的协议是否相同，如果不同则替换

5. 分类的处理

下一篇文章处理

6. 非懒加载类的加载

非懒加载类和懒加载类的区别就是是否实现了 +load 方法

实现了 +load 方法，就是非懒加载类
没实现就是懒加载类，因为 load 会被提前加载，load 方法会在 load_images 中调用

在 hi->nlclslist(&count) 中通过 _getObjc2NonlazyClassList 获取 Mach-O 的静态段 __objc_nlclslist 非懒加载类表
addClassTableEntry 将非懒加载类插入类表，存储到内存，如果已经添加就不会再添加，需要确保整个结构都被添加
realizeClassWithoutSwift 实现当前类，因为之前 readClass 读取到内存的只有地址和名称，类的 data 数据并没有加载出来。realizeClassWithoutSwift 下一篇文章处理

7. 没有被处理的类

8. `read_images` 总结

加载所有的类到类的 gdb_objc_realized_classes 表中
对所有类做重映射
将所有 SEL 都注册到 namedSeletors 表中
修复函数指针
将所有 Protocol 都添加到 protocol_map 表中
对所有 Protocol 做重映射
初始化所有非懒加载类，对 rw、ro 等进行操作（初始化）
遍历已标记的懒加载类，并做初始化操作
处理所有 Category, 包括 Class 和 Meta Class
初始化所有未初始化的类

3. `load_images`

通过源码来看 load_images 主要做了以下几件事：

loadAllCategories 加载所有分类，分类的加载下一篇文章处理
prepare_load_methods 找到 load 方法
call_load_methods 调用 load 方法

1. `prepare_load_methods`

这里的 schedule_class_load 会进行一个递归调用，在找 load 方法时，会优先找父类的方法，然后再把找到的方法添加到 loadable_classes 表里面去
add_class_to_loadable_list 会去找分类的 load 方法，找到之后同样会被添加到 loadable_classes 表里面去
load 方法不是走消息派发机制的，而是通过地址调用

2. `call_load_methods`

3. `load` 方法总结

子类的 load 方法默认实现了父类的父类的 load 方法，所以不需要写 super load
load 方法执行顺序：父类 > 本类 > 分类
load 方法内部使用了锁，所以时线程安全的
有多个类别实现了 load 方法时，load 方法都会执行，执行顺序与编译顺序有关（在 Build Phases -> Compile Sources 里面查看编译顺序），后编译的先执行

拓展：环境变量的配置

在 _objc_init 方法中，可以看到会对环境变量进行初始化，以环境变量 OBJC_DISABLE_NONPOINTER_ISA 为例，该环境变量为是否开启指针优化，YES 表示纯指针，NO 就表示使用 nonpointerisa:

未设置 OBJC_DISABLE_NONPOINTER_ISA 时，对象的 isa 指针地址末尾为 1，默认开启了指针优化，表示 isa 不仅包含了类对象地址，还包含了类信息、对象的引用计数等

设置 OBJC_DISABLE_NONPOINTER_ISA 为 YES 后，isa 地址末尾变成了 0，此时的 isa 就表示类的首地址

其他的一些环境变量及说明：

环境变量说明.png

类的加载

1. _objc_init

2. map_images

1. preopt_init 初始化环境

2. 获取并添加 image 的 header 指针

3. sel_init 和 arr_init

4. _read_images