runtime的消息发送和转发机制

objc_msgSend

在OC中，所有的消息调用最后都会通过 objc_msgSend 方法进行访问。通过 objc_msgSend 进行消息调用，为了加快执行速度，这个方法在runtime源码中是用汇编实现的。

调用方法的时候底层会objc_msgSend查找方法的imp

发送消息的是一个对象。如果要找类对象需要通过对象的isa指针查找到类对象。

isa是一个isa_t公用体，里面有很多字段。

方法有方法缓存

如果缓存没有 则进行方法列表的遍历

方法缓存存在cache_t中，cache_t存在类对象objc_class结构体中。

在objc_class结构体中根据偏移计算相应结构体指针。

cache_t是一个结构体 里面有一个存储方法缓存的bucket_t数组，bucket_t里面有_imp，_sel。

根据sel和imp在方法缓存中如果没有找到，则来到__objc_msgSend_uncached方法中进行没有方法缓存的查找。

总结

objc_msgSend在查找的时候先进行一个缓存的命中，通过地址的与运算，拿到当前的缓存，和当前要查找的sel进行比对，如果比对上就命中了，直接使用。没有比对上则进行__objc_msgSend_uncached。

__objc_msgSend_uncached

没有查找到缓存的时候，需要遍历方法列表。lookUpImpOrForward。

lookUpImpOrForward

调用 lookUpImpOrForward 方法，返回值是个 IMP 指针，如果查找到了调用函数的 IMP ，则进行方法的访问

1. 当前类对象的方法列表中遍历方法列表。
2. 沿着当前继承链当中的superClass，指针的指向，来进行方法遍历查找。
3. 一直遍历到Root Class（NSObject）

消息转发机制 动态特性

如果没有查到对于方法的 IMP 指针，则进行消息转发机制

_objc_msgForward消息转发做的几件事

1. 第一层转发：（动态方法解析）

   调用 resolveInstanceMethod:或resolveClassMethod:，允许用户在此时为该Class动态添加实现。如果实现了，则调用并返回YES，那么重新开始objc_msgSend流程。这一次对象会响应这个选择器，一般是因为它已经调用过class_addMethod。本质上是在方法列表中建立SEL和新的IMP关系。新的IMP是自己做的。如果仍没实现，继续下面的动作。

2. 第二层转发：（标准消息转发，obj_msgForward 方法的转发）找一个备用的接收者来处理消息。

   如果第一层转发返回 NO ，则会进行第二层转发，调用forwardingTargetForSelector:，可以把调用转发到另一个对象，这是类级别的转发，调用另一个类的相同的方法。

   注意：这里不要返回self，否则会形成死循环。

3. 第三层转发：（标准消息转发，obj_msgForward 方法的转发）爱咋咋地，消息拦截了，自己处理。

   如果第二层转发返回 nil ，则会进入这一层处理

   这层会调用 methodSignatureForSelector:尝试获得一个方法签名。如果获取不到则直接调用doesNotRecognizeSelector:抛出异常。如果能获取到，则返回非nil，创建一个NSInvocation并传给forwardInvocation: 。

   调用forwardInvocation:方法，将上面获取到的方法签名包装成Invocation传入，如何处理就在这里面了，并返回nil。

   这次是完整的消息转发，因为你可以返回方法签名、动态指定调用方法的Target

4. 如果转发都失败，调用doesNotRecognizeSelector:，crash抛出异常。

_objc_msgForward在进行消息转发的过程中会涉及以下几个方法：

1. resolveInstanceMethod:（resolveClassMethod:）
2. forwardingTargetForSelector:
3. methodSignatureForSelector:
4. forwardInvocation:
5. doesNotRecognizeSelector:

一旦调用_objc_msgForward将会跳过查找IMP的过程，直接触发消息转发。