Runtime之消息发送和消息转发

简介：

[object doSomething];
编译器会转换为下面形式：
objc_msgSend(receiver, selector);

如果消息含有参数，则为：

objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...)

1、消息发送机制

• 检查selector 是否需要忽略（比如 Mac OS X 开发，有了垃圾回收就不理会 retain，release 这些函数。）
• 检查target是否为nil，如果为nil，直接cleanup，然后return（这就是为什么可以向nil发送消息的原因）
• 然后在target的Class中根据Selector去找IMP。

寻找IMP的过程：

• 先从当前class的cache方法列表（cache methodLists）里去找。
• 如果找到了，跳到对应函数实现。
• 如果没找到，就从class的方法列表（methodLists）里找。
• 如果还找不到，就到super class的方法列表里找，直到找到基类（NSObject）为止。
• 最后再找不到，就会进入动态方法解析和消息转发的机制。

2、消息转发机制

• 消息发送是Runtime通过selector快速查找IMP的过程，有了函数指针就可以执行对应的方法实现；
• 消息转发是在查找IMP失败后执行一系列转发流程的慢速通道，如果不作转发处理，则会打日志和抛出异常。

①动态方法解析：

对象在收到无法解读的消息之后，首先将调用所属类的下列类方法：

+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)name

demo解析：

#import <Foundation/Foundation.h>@interface Person : NSObject
- (void)eat; //没有实现
@end

运行结果 image-20180418170832412.png

在person.m中写入以下代码，对象在接受的无法解读的消息后，首先会调用+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel或者+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel, 询问是否有动态添加方法来进行处理，处理实例如下

@implementation Person
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    NSLog(@"sel = %@",NSStringFromSelector(sel));
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

结果如下： image-20180418172155127.png

具体添加方法如下：

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    if (sel == @selector(eat))
    {
        class_addMethod([self class], sel, (IMP)addeat, "V@");
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
void addeat(id self,SEL sel,NSString *str) 
{
    NSLog(@"添加成功");
}

class_addMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name, IMP _Nonnull imp, const char * _Nullable types)
    参数一:被添加方法的累
    参数二:要添加的方法
    参数三:实现这个方法的函数
    参数四:定义返回值和参数类型的字符串(i:代表int  v代表void @:代表参数)

如果动态添加失败，就会进入下面的操作

②消息转发重定向

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

在消息转发机制执行前，Runtime系统会再给我们一次偷梁换柱的机会，即通过重载- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法替换消息的接受者为其他对象：

新建一个tempObject，定义eat方法，在.m文件中实现

#import "tempObject.h"

@implementation tempObject
- (void)eat
{
    NSLog(@"i am tempObject");
}
@end

在person类中将接受消息对象换为tempObject

-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
    return [[tempObject alloc]init];
}

结果如下：

image-20180419150039116.png

③ 消息转发

首先获取方法的签名，拿着签名再去配发消息，如果不能接受消息就会抛出异常

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

获取方法签名

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("")
{
    //转化字符
    NSString *sel = NSStringFromSelector(aSelector);
    //判断, 手动生成签名
    if([sel isEqualToString:@"eat"])
    {
        return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
    }
    else
    {
        return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    }
}

拿到方法签名配发消息

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE(""){
    NSLog(@"forwardInvocation: %@", NSStringFromSelector([anInvocation selector]));
    //取到消息
    SEL seletor = [anInvocation selector];
    //转发
    tempObject *temp = [[tempObject alloc]init];
    if([temp respondsToSelector:seletor])
    {
        //调用对象,进行转发
        [anInvocation invokeWithTarget:temp];
    }
    else
    {
        return [super forwardInvocation:anInvocation];
    }
}

如果不能接受消息,抛出异常

- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector
{
    NSString *selStr = NSStringFromSelector(aSelector);
    NSLog(@"%@不存在",selStr);
}

参考文章：

runtime 消息转发：https://www.jianshu.com/p/8cd06cd496d5
​ runtime消息转发demo：http://www.2bjs.com/%E6%9E%B6%E6%9E%84/iOS%20%E6%B6%88%E6%81%AF%E8%BD%AC%E5%8F%91%E6%9C%BA%E5%88%B6Demo%E8%A7%A3%E6%9E%90/