动态绑定
我们都知道OC是动态语言，表现为对象方法的调用实际上是对对象发送消息，编译时不确定这个对象执行什么方法，而在运行时由消息（方法选择器selector决定对象执行什么方法），这种消息发送的方式叫做动态绑定。通过编译我们知道，发送消息的底层API是objc_msgSend这个c函数，其工作流程大概是这样的（为了方便参考，这里也给出了相关数据结构的源码）：
// 类的数据结构
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE;
const char *name OBJC2_UNAVAILABLE;
long version OBJC2_UNAVAILABLE;
long info OBJC2_UNAVAILABLE;
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
// 方法的定义
typedef struct objc_method *Method;
struct objc_method {
SEL method_name OBJC2_UNAVAILABLE;
char *method_types OBJC2_UNAVAILABLE;
IMP method_imp OBJC2_UNAVAILABLE;
}
- 获取传入对象所属的类。
- 使用传入的selector在缓存
cache列表中查询。 - 如果找到了方法，则通过
Method中的IMP（方法实现的地址）去调用方法。 - 如果缓存中不存在，则开始在
methodLists列表中查找。 - 如果
methodLists列表找不到，利用super_class指针去父类查找， - 递归地查找父类，一直查找到
NSObject，如果还是找不到，则触发消息转发机制。
消息转发
简单的说，就是当对象通过selector找不到方法的时候，还有三次机会通过其他方式调用方法，避免程序崩溃（unrecognized selector），这三次机会分别是：
- 动态方法解析：看消息接受者是否能动态添加方法
- 备援的接收者：先看其他有没有对象能处理这条消息
- 消息重定向：将所有信息封装到
NSInvocation对象中处理
动态方法解析，其实就是调用对象类中的以下方法：
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)selector; //当遇到无法解读的实例方法时调用这个方法
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)selector; //当遇到无法解读的类方法时调用这个方法
例子：
@interface Person : NSObject
@end
@implementation Person
- (void) implementAppendString:(NSString *)aString {
NSLog(@"%@", aString);
}
+ (BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)selName {
if (selName == @selector(speak:)) {
class_addMethod([self class], selName, class_getMethodImplementation([self class], @selector((implementSpeak:))), "v@:");
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:selName];
}
@end
int main(int argc, const char *argv[])
{
@autoreleasepool {
id person = [[Person alloc] init];
[person performSelector: @selector(speak:) withObject:@"hello"];
}
return 0;
}
备援的接收者，当动态方法解析失败时（返回NO），可以通过以下方法询问在其他对象中可否处理消息，如果找到接收者，则返回接收者的对象，否则返回nil：
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;
例子：
@interface Person : NSObject
@end
@interface Father : NSObject
- (void)speak:(NSString *)aString;
@end
@implementation Person
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
return [[Father alloc] init];
}
@end
@implementation Father
- (void)speak:(NSString *)aString {
NSLog(@"%@", aString);
}
@end
int main(int argc, const char *argv[])
{
@autoreleasepool {
id person = [[Person alloc] init];
[person performSelector: @selector(speak:) withObject:@"hello"]; // hello
}
return 0;
}
消息重定向，当没有备援接收者时，就只剩下最后一次机会，那就是消息重定向。这个时候runtime会将未知消息的所有细节都封装为NSInvocation对象，然后先后调用下述方法:
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;
- (void)forwardInvocation: (NSInvocation*)invocation;
例子：
@interface Person : NSObject
@end
@implementation Person
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
if (aSelector == @selector(speak)) {
return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
}
return nil;
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation {
if (invocation.selector == @selector(speak)) {
NSLog(@"%s", __func__);
}
}
@end
int main(int argc, const char *argv[])
{
@autoreleasepool {
id person = [[Person alloc] init];
[person performSelector: @selector(speak)]; // -[Person forwardInvocation:]
}
return 0;
}
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