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iOS load和initialize方法详解

iOS load和initialize方法详解

作者: 木子雨廷t | 来源:发表于2020-01-13 11:23 被阅读0次
    iOS开发中总能看到+load和+initialize的身影,网上对于这两个方法有很多解释,但有些细节不够清楚,不够详细。今天我们来详细扒一扒这两个方法.
    下面针对对load方法的使用过程的变现提出一些问题。
    问题

    1.load方法什么时候调用?
    2.load方法调用原理?(是消息机制还有另有别的机制)
    3.load方法调用顺序?
    4.load方法调用次数?

    新建代码 新建Person类,Person+Test1类 ,Person+Test2 类

    Person类代码如下:

    .h
    + (void)test;
    
    .m
    + (void)load
    {
        NSLog(@"Person +load");
    }
    
    + (void)test
    {
        NSLog(@"Person +test");
    }
    

    Person+Test1类代码如下:

    .m
    + (void)load
    {
        NSLog(@"Person (Test1) +load");
    }
    
    + (void)test
    {
        NSLog(@"Person (Test1) +test");
    }
    

    Person+Test2类代码如下:

    + (void)load
    {
        NSLog(@"Person (Test2) +load");
    }
    
    + (void)test
    {
        NSLog(@"Person (Test2) +test");
    }
    
    直接运行代码
    //输出
    Person +load
    Person (Test1) +load
    Person (Test2) +load
    
    上述代码并没有调用Person这个类但是load方法还是执行了说明+load方法会在runtime加载类、分类时调用,通过iOS Category的本质(一) 这篇文章,我们已经知道,当分类中和本类中存有相同的方法时,优先调用分类中的方法,不调用本类中的方法,但是通过打印我们发现在本Demo中,本类和两个类别中的load方法都调用了,那么load方法的调用机制是什么呢?首先可以肯定的是不是消息机制,因为如果是消息机制就只会调用分类中的load方法,本类中的是不会调用的。
    查看源码 源码下载地址
    来到 _objc_init 找到 load_images 方法
    _objc_init.png
    找到 load_images 方法的实现
    load_images.png
    来到 prepare_load_methods 方法
    prepare_load_methods.png
    在prepare_load_methods方法中,分为两个步骤:

    1.获取了所有类后,遍历列表,将其中有+load方法的类加入loadable_class;
    2.获取所有的类别,遍历列表,将其中有+load方法的类加入loadable_categories.

    来到 call_load_methods 方法
    call_load_methods.png
    call_load_methods方法中,

    1.调用类的load方法,在call_class_loads方法中通过在第一步读取prepare_load_methods步骤里的loadable_classes,遍历列表并调用+load方法。
    2.调用类别的+load方法。
    3.处理异常。
    来到 call_class_loads 方法

    call_class_loads.png
      (*load_method)(cls, SEL_load);
    

    这段代码也就是说+load方法的调用是通过直接使用函数内存地址的方式实现的,而不是更常见的objc_msgSend来发送消息.

    也正是这句代码造就了+load方法的最大特点:类,父类与分类之间+load方法的调用是互不影响的.也就是,子类不会主动调用父类的+load方法,如果类与分类都实现了+load',那么两个+load方法都会被调用.`

    来到 call_category_loads 方法
    call_category_loads.png
    通过上述对源码的解析 我们发现+(load)方法是根据方法地址直接调用,并不是讲过objc_msgSend函数调用,并且当调用 load 方法时是先调用本类中的load方法,再调用分类中的load方法。每个类的load方法只走一次
    问题1 :当存在继承关系时是先调用子类的load方法还是父类的load方法,
    新创建Student类继承自Person
    .m
    + (void)load
    {
        NSLog(@"Student +load");
    }
    

    输出

    Person +load
    Student +load
    Person (Test1) +load
    Person (Test2) +load
    
    可以看出当存在继承关系时默认首先调用父类中load方法,再调用子类中的load方法从源码中也可以看出这个处理。
    来到数据处理方法中,方法查找顺序如下: _objc_init load_images, prepare_load_methods, schedule_class_load
    schedule_class_load .png
    在该方法中会首先通过schedule_class_load(cls->superclass)确保父类中的 +load方法被加入loadable_class(如果父类有+load方法的话),从而保证父类的+load方法总是在子类之前调用。
    也因此,在覆写+load方法时,不需要调用super方法。
    问题2 :当存在两个没有继承关系类时load方法的调用顺序是怎样的呢?
    新建Tree类继承NSObject,代码实现如下:
    + (void)load{
        NSLog(@"树生长的声音 load调用");
    }
    
    来到工程中找到Build Settings 中,将Tree类的编译顺序挪动到第一个位置
    Build Settings.png
    输出
    树生长的声音 load调用
    Person +load
    Student +load
    Person (Test1) +load
    Person (Test2) +load
    
    load方法按照编译先后顺序调用(先编译,先调用)
    通过改变分类的编译顺序发现分类中的load方法也是按照编译先后顺序调用(先编译,先调用)的原则。
    通过上述代码验证和对源码的分析,得到如下总结:

    +load方法会在runtime加载类、分类时调用每个类、分类的+load,在程序运行过程中只调用一次
    +(load)方法是根据方法地址直接调用,并不是讲过objc_msgSend函数调用
    +load方法是在main函数之前调用的

    调用顺序

    先调用类的+load
    按照编译先后顺序调用(先编译,先调用)
    调用子类的+load之前会先调用父类的+load
    再调用分类的+load
    按照编译先后顺序调用(先编译,先调用)

    +initialize方法详解

    首先也是提出几个问题:
    问题
    1. initialize方法什么时候调用?
    2. initialize方法调用原理?(是消息机制还有另有别的机制)
    3. initialize方法调用顺序?
    4. initialize方法调用次数?
    创建Animal类,代码如下
    #import "Animal.h"
    
    @implementation Animal
    
    + (void)initialize{
        NSLog(@"Animal +initialize");
    
    }
    @end
    
    直接运行程序,发现并没有调用initialize方法
    来到main函数中,实现代码
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            Animal *anim = [[Animal alloc]init];
        }
        return 0;
    }
    //输出
    Animal +initialize
    
    结论:+initialize方法会在类第一次接收到消息时调用
    问题:当存在继承关系时+initialize怎么调用
    新建Cat类继承于Animal,代码实现如下:
    #import "Cat.h"
    
    @implementation Cat
    
    + (void)initialize{
        NSLog(@"Cat +initialize");
    
    }
    @end
    
    main函数修改代码如下:
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            Cat *cat = [[Cat alloc]init];
        }
        return 0;
    }
    
    
    运行程序输出如下:
    Animal +initialize
    Cat +initialize
    
    结论:先调用父类的+initialize方法,再调用父类的+initialize方法,
    问题:+initialize方法调用机制?
    新建 Animal的类别 Animal+Text01和 Animal+Text02
    代码实现如下
    // Animal+Text01
    #import "Animal+Text01.h"
    #import <AppKit/AppKit.h>
    
    @implementation Animal (Text01)
    + (void)initialize{
        NSLog(@"Animal+Text01 +initialize");
    }
    
    @end
    
    // Animal+Text02
    #import "Animal+Text02.h"
    #import <AppKit/AppKit.h>
    
    @implementation Animal (Text02)
    + (void)initialize{
        NSLog(@"Animal+Text02 +initialize");
    }
    
    @end
    
    
    输出:
    Animal+Text01 +initialize
    
    结论:典型的 objc_msgSend函数调用方式
    通过上述代码验证,得到如下总结:

    +initialize方法会在类第一次接收到消息时调用
    +initialize 消息发送机制(objc_msgSend)

    调用顺序

    先调用父类的+initialize,再调用子类的+initialize
    (先初始化父类,再初始化子类,每个类只会初始化1次)

    对比+load 和 initialize 区别:
    +initialize和+load的很大区别是,+initialize是通过objc_msgSend进行调用的,所以有以下特点:
    如果子类没有实现+initialize,会调用父类的+initialize(所以父类的+initialize可能会被调用多次)
    如果分类实现了+initialize,就覆盖类本身的+initialize调用
    以上就是关于+load 和 + initialize 的总结,如有问题欢迎指正~

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