Objective-C 是一个动态语言，可以通过运行时系统来动态得创建类和对象、进行消息传递和转发。
在Objective-C中，[object run]语法并不会立即执行 run 这个方法的代码。它是在运行时给 object 发送一条叫 run 的消息。这个消息，也许会由 object 来处理，也许会被转发给另一个对象，或者不予理睬假装没收到这个消息。多条不同的消息也可以对应同一个方法实现。这些都是在程序运行的时候决定的。
事实上，在编译时你写的 Objective-C 函数调用的语法都会被翻译成一个 C 的函数调用objc_msgSend（）
比如，下面两行代码就是等价的：
[array insertObject:foo atIndex:5];
objc_msgSend(array,@selector(insertObject:atIndex:), foo, 5)
在 Objective-C 中，类、对象和方法都是一个 C 的结构体，从objc/objc.h头文件中，我们可以找到他们的定义：
structobjc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE;
constchar*name OBJC2_UNAVAILABLE;
longversion OBJC2_UNAVAILABLE;
longinfo OBJC2_UNAVAILABLE;
longinstance_size OBJC2_UNAVAILABLE;
structobjc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE;
structobjc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;
structobjc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE;
structobjc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
structobjc_object {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
OBJC2_UNAVAILABLE;
structobjc_method_list {
structobjc_method_list *obsolete OBJC2_UNAVAILABLE;
intmethod_count OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
intspace OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
/* variable length structure */
structobjc_method method_list[1] OBJC2_UNAVAILABLE;
}
structobjc_method {
SELmethod_name OBJC2_UNAVAILABLE;
char*method_types OBJC2_UNAVAILABLE;
IMPmethod_imp OBJC2_UNAVAILABLE;
}
在这里可以看到，在一个类中，有父类的指针，类名，版本的信息。
ivars是objc_ivar_list成员变量列表的指针；methodLists是指向objc_method_list指针的指针。*methodLists是指向方法列表的指针。
objc_method_list本质是一个有objc_method元素的可变长度的数组。一个objc_method结构体中有函数名，也就是SEL，有表示函数类型的字符串 ，以及函数的实现IMP。
从这些定义中可以看出发送一条消息也就objc_msgSend做了什么事。举objc_msgSend(obj, run)这个例子来说：
首先，通过 obj 的 isa 指针找到它的 class ;
在 class 的 method list 找 run ;
如果 class 中没到 run，继续往它的 superclass 中找 ;
一旦找到 run 这个函数，就去执行它的实现IMP.
再找到 run 之后，把 run 的method_name作为 key ，method_imp作为 value 给存到objc_cache。当再次收到 run 消息的时候，可以直接在 cache 里找到，避免去遍历objc_method_list.
动态方法解析和转发
在上面的例子中，如果run没有找到会发生什么？
当向someObject发送某消息，但runtime system在当前类和父类中都找不到对应方法的实现时，runtime system并不会立即报错使程序崩溃，而是依次执行下列步骤：
1.Method Resolution：向当前类发送resolveInstanceMethod:信号，检查是否动态向该类添加了方法。
2.Fast forwarding：检查该类是否实现了forwardingTargetForSelector:方法，若实现了则调用这个方法。若该方法返回值对象非nil或非self，则向该返回对象重新发送消息。
3.Normal Fowarding：runtime发送methodSignatureForSelector:消息获取Selector对应的方法签名。返回值非空则通过forwardInvocation:转发消息，返回值为空则向当前对象发送doesNotRecognizeSelector:消息，程序崩溃退出
Method Resolution
首先，Objective-C 运行时会调用+resolveInstanceMethod:或者+resolveClassMethod:，让你有机会提供一个函数实现。如果你添加了函数并返回 YES， 那运行时系统就会重新启动一次消息发送的过程。以run为例，你可以这么实现：
voidrun (idself,SEL_cmd){
NSLog(@"%@ %s",self,sel_getName(_cmd));
}
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
if(sel ==@selector(run)) {
class_addMethod(self,sel, (IMP)run,"v@:");
returnYES;
}
return[superresolveClassMethod:sel];
}
如果 resolve 方法返回 NO ，运行时就会移到下一步：消息转发（Message Forwarding）
Fast forwarding
如果目标对象实现了-forwardingTargetForSelector:，Runtime 这时就会调用这个方法，给你把这个消息转发给其他对象的机会。
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
if([doctorrespondsToSelector:aSelector]) {
returndoctor;
}
return[superforwardingTargetForSelector:aSelector];
}
只要这个方法返回的不是 nil 和 self，整个消息发送的过程就会被重启，当然发送的对象会变成你返回的那个对象。否则，就会继续 Normal Fowarding 。
Normal forwarding
这一步是 Runtime 最后一次给你挽救的机会。首先它会发送-methodSignatureForSelector:消息获得函数的参数和返回值类型。如果-methodSignatureForSelector:返回 nil ，Runtime 则会发出-doesNotRecognizeSelector:消息，程序这时也就挂掉了。如果返回了一个函数签名，Runtime 就会创建一个 NSInvocation 对象并发送-forwardInvocation:消息给目标对象。
NSInvocation 实际上就是对一个消息的描述，包括selector 以及参数等信息。所以你可以在-forwardInvocation:里修改传进来的 NSInvocation 对象，然后发送-invokeWithTarget:消息给它，传进去一个新的目标：
- (NSMethodSignature*)methodSignatureForSelector:(SEL)sel{
return[NSMethodSignaturesignatureWithObjCTypes:"v@:"];
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation*)invocation{
[invocationinvokeWithTarget:self.object];
}
这里解释一下"v@:”，每一个方法会默认隐藏两个参数，self、_cmd，self代表方法调用者，_cmd代表这个方法的SEL，签名类型就是用来描述这个方法的返回值、参数的，v代表返回值为void，@表示self，:表示_cmd。
总结
Objective-C 中给一个对象发送消息会经过以下几个步骤：
在对象类的method_list中尝试找到该消息。如果找到了，跳到相应的函数IMP去执行实现代码；
如果没有找到，Runtime 会发送+resolveInstanceMethod:或者+resolveClassMethod:尝试去 resolve 这个消息；
如果 resolve 方法返回 NO，Runtime 就发送-forwardingTargetForSelector:允许你把这个消息转发给另一个对象；
如果没有新的目标对象返回， Runtime 就会发送-methodSignatureForSelector:和-forwardInvocation:消息。你可以发送-invokeWithTarget:消息来手动转发消息或者发送-doesNotRecognizeSelector:抛出异常。
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