消息转发机制

消息转发机制

在对象上调用方法，在Objective-C中叫做“传递消息”。消息有“名称”或者“选择子”，可以接受参数，而且可能还有返回值。
但是由于Objective-C的“动态绑定机制”，在编译期向类或者对象发送了其无法解读的消息并不会报错，以为在运行期可以继续向类或对象中添加方法，所以编译器在编译时还无法确知类中到底会不会有某种方法实现。当对象接收到无法解读的消息后，就会启动“消息转发”机制。

消息转发分为两大阶段。
第一阶段先征询接收者，所属的类，看其是否能动态添加方法，以处理当前这个“未知选择子”，成为“动态方法解析”。
第二阶段涉及“完整消息转发”。如果第一阶段执行完，还是没有找到相应的选择子对应的方法，此时运行期系统会请求接收者以其他手段来处理与消息有关的方法调用。这里又分为两小步：
首先，请接收者看看有没有其他对象能够处理这条消息。若有，则运行期系统会把消息转给那个对象，这个过程称为“备援接收者”。
其次，如果没有，则进入第二小步“完整的消息转发”，运行期系统会把与消息有关的全部细节都封装到NSInvocation对象中，再给接收者最后一次机会，令其设法解决当前还未处理的这条消息。

动态方法解析

在这个阶段，对象在接收到无法解读的消息后，首先将调用其所属类的下列类方法：

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
    或
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel  
//如果尚未实现的方法是实例方法则使用resolveInstanceMethod这个方法，  
//如果未实现的方法是类方法则调用resolveClassMethod这个方法。  

该方法的参数就是那个选择子，其返回值未Boolean类型， 表示这个类是否能新增一个实例方法或者类方法用以处理此选择子。
下面代码演示如何使用resolveInstanceMethod来实现动态方法解析。创建一个Message类，该类声明了一个- (void)showLog方法，但是在实现文件中，并未实现。而是动态增加了一个void pingtLog方法。

//Message.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Message : NSObject

- (void)showLog;
@end

//Message.m
#import "Message.h"
#import "objc/runtime.h"
@implementation Message

void pingtLog(id self,SEL _cmd);

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
       NSString *selectorString = NSStringFromSelector(sel);
       if ([selectorString isEqualToString:@"lowercase"]) {
           class_addMethod(self, sel, (IMP)pingtLog, "@@:");
           return YES;
       }
       return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

void pingtLog(id self,SEL _cmd) {
    NSLog(@"ljt");
}  

//在其他地方这样调用：
self.message = [[Message alloc] init];
[self.message showLog];

备援接收者

当动态方法解析发现还是没有找到相应的方法来响应选择子，则进入第二阶段第一小步，“备援接收者”，这一步，运行期系统会请求接收者以其他手段来处理与消息有关的方法调用，涉及到的方法为：

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector  

方法参数代表未知的选择子，若当前对象能够找到备援对象，则将其返回，若找不到，则返回nil.
下面用代码演示一下备援接收者过程：
还是使用上一阶段的Message对象，但是Message对象没有实现第一阶段。但是有另外一个类Car可以响应这个选择子。

//Message.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Message : NSObject

- (void)showLog;
@end

//Message.m
#import "Message.h"
#import "objc/runtime.h"
#import "Car.h"
@implementation Message

// void pingtLog(id self,SEL _cmd);

// + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
//    NSString *selectorString = NSStringFromSelector(sel);
//    if ([selectorString isEqualToString:@"lowercase"]) {
//        class_addMethod(self, sel, (IMP)pingtLog, "@@:");
//        return YES;
//    }
//    return [super resolveInstanceMethod:sel];
// }

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

// void pingtLog(id self,SEL _cmd) {
//     NSLog(@"ljt");
// }

@end


//Car.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Car : NSObject

- (void)showLog;
@end  

//Car.m
#import "Car.h"

@implementation Car

- (void)showLog {
    NSLog(@"car-showLog");
}
@end

//在其他地方这样调用：
self.message = [[Message alloc] init];
[self.message showLog];

完整消息转发

如果经历了前面过程还是无法找到相应的方法实现，来到这一步的话，那么就启用完整的消息转发机制。首先创建NSInvocation对象，把与尚未处理的那条消息有关的全部细节都封装于其中。此对象包含选择子、目标及参数。在触发NSInvocation对象时，“消息派发系统”将亲自出马，把消息指派给目标对象。此过程涉及到来个方法：

//对需要转发的消息进行签名封装。
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector；  

//改变调用目标，使消息在新目标上得以调用
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation；

下面代码演示完整消息转发过程。承接上文，Message类并未实现前面两个过程，将消息转发给Car类实现：

//Message.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Message : NSObject

- (void)showLog;
@end

//Message.m
#import "Message.h"
#import "objc/runtime.h"
#import "Car.h"
@implementation Message

// void pingtLog(id self,SEL _cmd);

// + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
//    NSString *selectorString = NSStringFromSelector(sel);
//    if ([selectorString isEqualToString:@"lowercase"]) {
//        class_addMethod(self, sel, (IMP)pingtLog, "@@:");
//        return YES;
//    }
//    return [super resolveInstanceMethod:sel];
// }

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

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
    NSString *selectorString = NSStringFromSelector(aSelector);
    if ([selectorString isEqualToString:@"lowercase:"]) {
        return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:@"];
    }    
    return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
        SEL selector = [anInvocation selector];
    Car *car = [[Car alloc] init];
    if ([car respondsToSelector:selector]) {
        [anInvocation invokeWithTarget:car];
    }
}

// void pingtLog(id self,SEL _cmd) {
//     NSLog(@"ljt");
// }

@end


//Car.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Car : NSObject

- (void)showLog;
@end  

//Car.m
#import "Car.h"

@implementation Car

- (void)showLog {
    NSLog(@"car-showLog");
}
@end

//在其他地方这样调用：
self.message = [[Message alloc] init];
[self.message showLog];  

至此，整个的消息转发流程就完结了。总结一下：

若对象无法响应某个选择子，则进入消息转发流程。
通过运行期的动态方法解析功能，我们可以在需要用到某个方法事再将其加入类中
对象可以把其无法解读的某些选择子转交给其他对象来处理
经过上述两步之后，如果还是无法处理选择子，那就启动完整的消息转发机制