iOS 消息转发objc_msgSend()

OC中的方法调用, 其实都是转换为 objc_msgSend() 函数的调用;
消息机制: 给方法调用者发送消息

- (void)resolvePlay:(NSString *)ball{
    NSLog(@"%@",NSStringFromSelector(_cmd));
}
//方法（实现了直接调用，没有实现走->方案1动态方法解析）
-(void)play{
    NSLog(@"play");
}
//方案1 (动态方法解析, 添加方法)（添加方法成功后，直接调用添加的方法,否则走->方案2消息转发））
//+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel {
//    if (sel == @selector(test)) {
//        // 第一个参数是object_getClass(self) 元类对象
//        class_addMethod(object_getClass(self), sel, (IMP)c_other, "v16@0:8");
//        return YES;
//    }
//    return [super resolveClassMethod:sel];
//}
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
    class_addMethod([self class], sel, class_getMethodImplementation([Student class], @selector(resolvePlay:)), method_getTypeEncoding(class_getInstanceMethod([Student class],  @selector(resolvePlay:))));

    return YES;
}
//方案2 (消息转发)(返回调用方法的target，直接target调用方法，否则走->方案3消息转发调用)
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{
    return [Student new];

}
//方案3 (方案三的两个方法 方法签名&转发调用)
//方法签名（方法签名不为nil则走转发调用）
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector{
//关于生成签名的类型"v@:"解释一下。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。
    return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
    
}
//转发调用
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{
    [anInvocation invokeWithTarget:[Student new]];
    
}

补救方案

首先, 调用方法时, 系统会查看这个对象能否接收这个消息 (查看这个类有没有这个方法, 或者有没有实现这个方法。)

如果不能, 就会调用下面这几个方法, 给你“补救”的机会, 你可以先理解为几套防止程序crash的备选方案, 我们就是利用这几个方案进行消息转发;

注意, 前一套方案实现, 后一套方法就不会执行。

如果这几套方案你都没有做处理, 那么 objc_msgSend() 最后找不到合适的方法进行调用, 会报错 unrecognized selector sent to instance

方案1 (动态方法解析, 添加方法):

// 首先，系统会调用resolveInstanceMethod或resolveClassMethod 让你自己为这个方法动态增加实现。动态添加方法

• (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel;
• (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel;
  方案2 (消息转发):

// 如果不对resolveInstanceMethod做任何处理, 系统会来到方案二, 走forwardingTargetForSelector方法，我们可以返回其他实例对象, 实现消息转发。

• (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;
  方案3 (消息转发调用):

// 如果不实现 forwardingTargetForSelector, 系统就会调用方案三的两个方法 方法签名&转发调用

• (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;
• (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;

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作为抽象类不能直接使用 NSProxy ，它不提供初始化的方法，并且在接收到它没有响应的任何消息时引发异常，因此只能继承并在具体的子类提供初始化或创建方法，并实现 forwardInvocation: 和 methodSignatureForSelector:

所以其实只要实现了这两个方法即可，至于其它的一些方法，未实现均会走到消息转发这一步，若是实现其它譬如respondsToSelector:也无妨

• NSProxy 与 NSObject 的消息传递的不同
    NSObject 收到消息会先去缓存列表查找SEL，若是找不到，就到自身方法列表中查找，依然找不到就顺着继承链进行查找，依然找不到的话，那就是 unknown selector，进入消息转发程序
    1. +(BOOL)resolveInstanceMethod: 其返回值为Boolean类型，表示这个类是否通过class_addMethod新增一个实例方法用以处理该 unknown selector，也就是说在这里可以新增一个处理 unknown selector的方法，若不能，则继续往下传递（若 unknown selector是类方法，那么调用 +(BOOL)resolveClassMethod:）
    2. - (id)forwardingTargetForSelector: 这是第二次机会进行处理 unknown selector，即转移给一个能处理 unknown selector的其它对象，若返回一个其它的执行对象，那消息从 id objc_msgSend ( id self, SEL op, ...) 重新开始，若不能，则返回 nil，并继续向下传递，最后的一次消息处理机会（3 与 4 配套）
    3. - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector: 返回携带参数类型、返回值类型和长度等的 selector 签名信息 NSMethodSignature对象，Runtime 内部会基于 NSMethodSignature 实例构建一个NSInvocation 对象，作为回调- (void)forwardInvocation:的入参
    4. - (void)forwardInvocation:这一步可以对传进来的 NSInvocation 进行一些操作，它主要在对象之间或者应用程序之间存储和转发消息（命令模式的实现），灵活性很高，譬如修改 target 、参数、甚至返回值，有兴趣可以去了解下NSInvocation
    对于 NSProxy 就没有这么复杂了，接收到 unknown selector 后，直接回调- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector: 和 - (void)forwardInvocation:, 消息转发过程简单的很多

  • 基于以上，实现上也很简单，就是将具体接收消息的实际对象保存在容器中，并按顺序让它们接收消息即可

/**
 Normal forwarding 的第一步，也是消息转发的最后一次机会--这个针对NSObject, 对于 NSProxy 未实现立马走这里
 消息获得函数的参数和返回值类型，即返回一个函数签名

 @param sel selector 方法选择子
 @return NSMethodSignature 函数签名
         返回nil，Runtime 则会发出 -doesNotRecognizeSelector: 消息，程序 crash
         返回了NSMethodSignature，Runtime 就会创建一个 NSInvocation 对象并发送 -forwardInvocation: 消息给目标对象
 */
- (nullable NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel {
    for (id obj in self.targets) {
        if ([obj respondsToSelector:sel]) {
            return [obj methodSignatureForSelector:sel];
        }
    }
    return [super methodSignatureForSelector:sel];
}

/**
可以在 -forwardInvocation: 里修改传进来的 NSInvocation 对象，然后发送 -invokeWithTarget: 消息给它，传进去一新的目标执行

 @param invocation 对一个消息的描述，包括 selector 以及参数等信息
 */
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation {
    BOOL invoked = NO;
    for (id obj in self.targets) {
        if ([obj respondsToSelector:invocation.selector]) {
            [invocation invokeWithTarget:obj];
            invoked = YES;
        }
    }
    if (!invoked) {
        [super forwardInvocation:invocation];
    }
}

OC中存在这么一个默默无闻的类NSProxy,填补了"多继承"这个空白区.