Runtime

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Runtime 就是去解决如何在运行时期找到调用方法。

（OC 是一门动态语言，函数调用变成了消息发送，在编译期不能知道要调用哪个函数）

对于实例变量有如下的思路：

instance -> class -> method -> SEL -> IMP -> 实现函数

• 实例对象 中存放 isa 指针 以及 实例变量。

• 有 isa 指针 可以找到 实例对象 所属的类对象 (类也是对象，面向对象中一切都是对象)。

• 类 中存放着 实例方法列表，在这个 方法列表 中 SEL 作为 key，IMP 作为 value。（在编译时期，根据方法名字会生成一个唯一的 Int 标识，这个标识就是 SEL。IMP 其实就是函数指针 指向了最终的函数实现。）

• 整个 Runtime 的核心就是 objc_msgSend 函数，通过给类发送 SEL 以传递消息，找到匹配的 IMP 再获取最终的实现。

• 类中的 super_class 指针 可以追溯 整个继承链。

• metaClass是元类，也有 isa 指针、super_class 指针。其中保存了 类方法列表。

重点：

描述了对象的内存布局

• 向一个对象发送消息时，Runtime 会根据 实例对象 的 isa 指针 找到 其所属的类，并自底向上直至根类(NSObject)中 去寻找 SEL 所对应的方法，找到后就运行整个方法。

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SEL 与 IMP

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SEL 可以将其理解为方法的 ID。
IMP 可以理解为函数指针，指向了最终的实现。

• others

OC 中不支持函数重载的原因：就是因为一个类的方法列表中不能存在两个相同的 SEL 。

但是多个方法却可以在不同的类中有一个相同的 SEL，不同类的实例对象执行相同的 SEL 时，会在各自的方法列表中去根据 SEL 去寻找自己对应的IMP，这使得OC可以支持函数重写。

消息传递机制

• objc_msgSend函数的消息处理过程
• 不涵盖消息cache机制
• 需要对Objective-C runtime有一定的了解

如下用于描述 objc_msgSend 函数的调用流程：

1.检测 SEL 是否应该被忽略；
2.检测发送的 target 是否为 nil ，如果是则忽略该消息；

• 当调用实例方法时，通过 isa 指针找到实例对应的 class 并且在其中的缓存方法列表以及方法列表中进行查询，如果找不到则根据 super_class 指针在父类中查询，直至根类(NSObject 或 NSProxy).
• 当调用类方法时，通过 isa 指针找到实例对应的 metaclass 并且在其中的缓存方法列表以及方法列表中进行查询，如果找不到则根据 super_class 指针在父类中查询，直至根类(NSObject 或 NSProxy). (根据此前的开篇中的图，Root Meta Class 还是有根类的。)

4. 如果还没找到则进入消息动态解析过程。

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动态消息解析过程

动态消息解析

如下用于描述动态消息解析的流程:

1. 通过 resolveInstanceMethod 得知方法是否为动态添加，YES则通过 class_addMethod 动态添加方法，处理消息，否则进入下一步。（dynamic 属性就与这个过程有关，当一个属性声明为 dynamic 时 就是告诉编译器：开发者一定会添加 setter/getter 的实现，而编译时不用自动生成。）

2. 这步会进入 forwardingTargetForSelector 用于指定哪个对象来响应消息。如果返回nil 则进入第三步。（这种方式把消息原封不动地转发给目标对象，有着比较高的效率。如果不能自己的类里面找到替代方法，可以重载这个方法，然后把消息转给其他的对象。）

3. 这步调用 methodSignatureForSelector 进行方法签名，这可以将函数的参数类型和返回值封装。（如果返回 nil 说明消息无法处理并报错 unrecognized selector sent to instance，如果返回 methodSignature，则进入 forwardInvocation ）在forwardInvocation这里可以修改实现方法，修改响应对象等（如果方法调用成功，则结束。如果依然不能正确响应消息，则报错 unrecognized selector sent to instance.）

（可以利用 2、3 中的步骤实现对接受消息对象的转移，可以实现“多重继承”的效果。）

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参考：Objective-C Runtime