iOS 黑魔法 runtime 消息转发 ---附Demo

消息转发流程图

对象接收到一个不能响应的消息，runtime 的转发过程如上图。

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demo地址

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有个一个 Person 类：
Person.h 文件

@interface Person : NSObject
// 打印姓名：name 
- (void)logName:(NSString *)name;
// 玩游戏
- (void)playGame:(NSString *)game;
// 吃东西
- (void)eatingFood:(NSString *)food;

@end

Person.m 文件

#import "Person.h"

@implementation Person
// 这里面什么都没有写，
@end

我们只声明了方法 - (void)logName:(NSString *)name; 并没有实现它
当我们调用这个方法时，会抛出异常：

        Person *person = [[Person alloc] init];
        [person logName:@"王斌斌"];
//        [person playGame:@"英雄联盟"];
 //       [person eatingFood:@"臊子面"];

异常：

Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', 
reason: '-[Person logName:]: unrecognized selector sent to instance 0x100706c50'

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通过消息转发可以避免这种异常。

• 动态方法解析
  在方法 resolveInstanceMethod 中 给方法 logName 添加实现

/*
    sel: 一个 selector 名字， 这里要实现这个 sel 的 imp
    return: 如果 sel 对应的方法找到了，或者已经加入接受者中，返回YES, 否则 返回 NO
    notice: 只有在 该类及其继承体系中都没有实现 sel 时，才会走到这个方法， 给 sel 指定实现函数
*/
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel;

这个方法可以动态的为给定的 实例方法 的 selector 一个实现。
这个方法和 resolveClassMethod 都允许给指定的 selector 提供一个实现。
一个 Objective-C 方法其实就是一个 C 语言函数，这个函数至少有两个参数 (self, _cmd)，使用函数 class_addMethod 可以为类添加一个方法

// 这是一个 C 语言函数
void logNameIMP(id self, SEL _cmd,NSString *s){
    NSLog(@"打印name: %@",s);
}

我们可以使用 方法:resolveInstanceMethod 动态的给类添加一个方法resolveThisMethodDynamically

在 Person.m 中加入下面的代码

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{

    if (sel == @selector(logName:)){
        /*
         class : 类名
         name: sel
         imp: 函数地址
         types: 类型编码 测试可以为nil
         class_addMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name, IMP _Nonnull imp,const char * _Nullable types)
         */
        class_addMethod([self class], sel, (IMP)logNameIMP, "v@:@");
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

运行结果:
打印name: 王斌斌

执行代码 [person playGame:@"英雄联盟"]
但是这个时候，方法playGame还是会报错，因为我们上面只实现了 logName的动态绑定。
这个方法里没有动态添加 playGame sel 实现，则继续走下一步 备用接受者

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• 备用接收者

/*
    aSelector : 这个对象没 未实现的 sel
    return id: 实现了 sel 的对象(另外一个对象)
*/
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

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- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{
    if(aSelector == @selector(playGame:)){
        Kids *kids = [[Kids alloc] init];
        return kids;
    }
    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}

当 Person 发送一个它不能识别的方法，而另外一个对象 Kids 实现了这个方法，我们就返回这个实现了方法的对象，让它去处理这个方法
不能返回 self，会死循环

如果没有要返回的对象 就返回 [super forwardingTargetForSelector:aSelector]

这个方法在 更耗资源的方法 forwordInvocation: 之前调用。
在这个方法里，你不能捕获 NSInvocation， 修改 参数和返回值，也就是说，你只能完完整整的转发这个方法，不能修改方法的参数和返回值

Kids.h

@interface Kids : NSObject
// 玩游戏
- (void)playGame:(NSString *)game;
@end

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kids.m

@implementation Kids
// 玩游戏
- (void)playGame:(NSString *)game{
    NSLog(@"孩子们在玩 %@",game);
}
@end

运行打印:
孩子们在玩 英雄联盟

这时候，执行方法 [person eatingFood:@"臊子面"]; 还是会报错。 下面继续看

• 完整消息转发
  上一步还不能处理未知消息，只有采用完整的方法转发机制了。

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector{
    NSMethodSignature *methodSignature = [NSMethodSignature methodSignatureForSelector:aSelector];
    if (!methodSignature){
        return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
    }
    return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{
    SEL sel = [anInvocation selector];
    if (sel == @selector(eatingFood:)){
        [anInvocation invokeWithTarget:[[Guys alloc] init]];
    }
}

打印结果:
这群家伙正在吃: 臊子面

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我们来详细介绍下这两个方法
methodSignatureForSelector
forwardInvocation

1. 方法签名

/*
    aSelector : 方法选择器
    return NSMethodSignature: 方法签名

    通过类型编码直接创建方法签名： [NSMethodSignature signatureWithObjcTypes:"v@:"];

*/
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;

NSMethodSignature 它封装了一个方法的返回类型和参数类型，记住它不包括方法名称，只有返回类型和参数类型

2. 消息转发：

/*
    anInvocation: 要转发的消息
*/
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;

重写这个方法，把消息转发给别的对象
当接收者接收一个不响应的消息时，runtime 机制中会委托另外一个接收者去接收这个消息
把消息包装成 NSInvocation 对象，并发送给 接收者的方法 forwardInvocation中，并且把生成的 NSInvocation 对象当做方法的参数传入
在方法 forwardInvocation 中 接收者 会把消息转发给另外一个接收者。（另外一个接收者 也可以通过这个机制 转发 给其他的接收者）
这个方法可以做很多事情：

• 配置 参数
• 配置 返回值
• 配置 调用对象等。

可以为多个 selector 实现一个方法实现。
也可以将一个 selector 转发给多个对象。

methodSignatureForSelector 和 forwardInvocation 必须一起重写才会实现消息转发。
系统会自动实现 NSInvocation *anInvocation = [[NSInvocation invocationWithMethodSignature:signature];
得到的 anInvocation 被传入了 方法 - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation

• 抛出异常
  上面层层转发进行下来，这个消息还是没有找到自己的归宿，就会抛出异常: 重写方法doesNotRecognizeSelector 可以定义我们的自定义异常信息
  现在完整的消息转发机制就结束了。

现在，有关消息转发的知识都讲完了。具体实现大家可以查看 demo

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• 补充类型编码

• 简书 宇杰笔记