在OC中,方法的调用不再理解为对象调用其方法，而是要理解成对象接收消息，消息的发送采用‘动态绑定’机制，具体会调用哪个方法直到运行时才能确定，确定后才会去执行绑定的代码。方法的调用实际就是告诉对象要干什么，给对象(的指针)传送一个消息，对象为接收者（receiver），调用的方法及其参数即消息（message），给一个对象传消息表达为：[receiver message]; 接受者的类型可以通过动态类型识别于运行时确定。
OC的runtime通过objc_msgSend函数将一个面向对象的消息传递转为了面向过程的函数调用。objc_msgSend的工作原理的，为了传递消息，需要在消息的接收者所在的类中去搜索这个struct objc_method_list方法列表，如果能找到就可以直接跳转到相关的具体实现中去调用，如果找不到，那就会通过super_class指针沿着继承树向上去搜索，如果找到就跳转，如果到了继承树的根部（通常为NSObject）还没有找到，那就会调用NSObjec的一个方法doesNotRecognizeSelector:，这个方法就会报unrecognized selector错误（其实在调用这个方法之前还会进行消息转发，还有三次机会来处理，消息转发在后文会有介绍）。
下图就是objc_msgSend查找过程：
消息转发机制：
如果消息传递过程中，接受者无法响应收到的消息，则会触发进入‘消息转发’机制。消息转发依次提供了三道防线，任何一个起作用都可以挽救此次消息转发。按照先后顺序三道防线依次为：
- 动态补加方法的实现
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel // 调用的实例方法
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel // 调用的类方法
- 直接返回消息转发到的对象（将消息发送给另一个对象去处理）
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
- 手动生成方法签名并转发给另一个对象处理（类似于forwardingTargetForSelector）
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;
示例
这里以一个简单的例子展示消息转发的完整个过程。定义一个Test类，类头文件声明一个名为instanceMethod的实例方法但不提供方法实现（消息转发主要就针对实例方法，类方法由于无法在运行时动态添加实现等事实并不能转发给其他类）：
/* Test.h */
@interface Test : NSObject
/* 只声明一个实例方法而不在.m文件中实现 */
- (void)instanceMethod;
@end
然后在main函数中实例化Test对象并调用该实例方法，由于方法没有实现，因此在运行时一定会触发消息转发机制：
/* main.m */
#import "Test.h"
#import <objc/runtime.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
Test *test = [[Test alloc] init];
[test instanceMethod];
return 0;
}
第一次机会：动态补加方法实现
先进入消息转发的第一道防线，我们在Test类的.m文件中提供运行时的转发接应，重写resolveInstanceMethod方法。其原理是如果沿继承树没有搜索到相关方法则会向接收者所属的类进行一次请求，看是否能够动态的添加一个方法，为指定的instanceMethod消息补加对应方法的实现完成补救：
/* Test.m */
#import <objc/runtime.h>
/*
* 被动态添加的实例方法实现
*/
void instanceMethod(id self, SEL _cmd) {
NSLog(@"收到消息后会执行此处的函数实现...");
}
/*
* 动态补加方法实现
*/
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
if (sel == @selector(instanceMethod)) {
class_addMethod(self, sel, (IMP)instanceMethod, "v@:");
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
第二次机会：备援接收者
如果没有实现resolveInstanceMethod方法进行补救或者直接返回了NO，则进入第二道防线，这里我们要实现forwardingTargetForSelector函数返回另一个实例对象，让该对象代替原对象去处理这个消息。
假设我们让一个叫做Test2的类对象去处理这个消息，Test2类中要有同名的方法和方法的实现,这样就会执行Test2中的同名方法完成消息转发：
/* Test2.h */
@interface Test2 : NSObject
- (void)instanceMethod;
@end
/* Test2.m */
@implementation Test2
- (void)instanceMethod {
NSLog(@"消息转发到这...");
}
@end
/* Test.m */
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
/* 返回转发的对象实例 */
if (aSelector == @selector(instanceMethod)) {
return [[Test2 alloc] init];
}
return nil;
}
第三次机会：消息重定向
一种如果forwardingTargetForSelector 把消息转发给Test2，但是Test2也没有实instanceMethod那么程序照样会crash，也就不会再进入第三方到防线了。
另一种如果没有实现上面的两个补救方法或者forwardingTargetForSelector方法直接返回了nil，则进入最后一道防线，此时我们要手动生成方法签名并实现forwardInvocation方法将消息转发给另一个对象，同第二道防线类似：
/* Test.m */
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
/* 为指定的方法手动生成签名 */
NSString *selName = NSStringFromSelector(aSelector);
if ([selName isEqualToString:@"instanceMethod"]) {
return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
}
return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
/* 如果另一个对象可以响应该消息，则将消息转发给他 */
SEL sel = [anInvocation selector];
Test2 *test2 = [[Test2 alloc] init];
if ([test2 respondsToSelector:sel]) {
[anInvocation invokeWithTarget:test2];
}
}
上面代码中，即使第三道防线，Test2仍不能响应方法，程序也不会crash。
完整代码
main.m
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Test.h"
int main(int argc, const char * argv[]) {
Test *test = [[Test alloc] init];
[test instanceMethod];
return 0;
}
Test
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Test : NSObject
- (void)instanceMethod;
@end
#import "Test.h"
#import "Test2.h"
#import <objc/runtime.h>
@implementation Test
/*
* 被动态添加的实例方法实现
*/
void instanceMethod(id self, SEL _cmd) {
NSLog(@"收到消息会执行此处的函数实现...");
}
/*
* 1.第一道防线：动态补加方法实现
*/
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
// return NO;
if (sel == @selector(instanceMethod)) {
class_addMethod(self, sel, (IMP)instanceMethod, "v@:");
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
/*
* 2.第二道防线
*/
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
// return nil;
/* 返回转发的对象实例 */
if (aSelector == @selector(instanceMethod)) {
return [[Test2 alloc] init];
}
return nil;
}
/*
* 3.第三道防线
*/
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
/* 为指定的方法手动生成签名 */
NSString *selName = NSStringFromSelector(aSelector);
if ([selName isEqualToString:@"instanceMethod"]) {
return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
}
return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
/* 如果另一个对象可以相应该消息，则将消息转发给他 */
SEL sel = [anInvocation selector];
Test2 *test2 = [[Test2 alloc] init];
if ([test2 respondsToSelector:sel]) {
[anInvocation invokeWithTarget:test2];
}
}
@end
Test2
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Test2 : NSObject
- (void)instanceMethod;
@end
#import "Test2.h"
@implementation Test2
- (void)instanceMethod {
NSLog(@"消息转发到这...");
}
@end
拿个别人画的整体的流程，一图清晰明了：
了解OC的消息转发机制，我们可以在消息流转过程中，添加自己想做的事情。
举例参考：【iOS沉思录】Objective-C语言消息传递机制三道防线：消息转发机制详解
论点参考： iOS runtime探究
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