iOS 消息转发机制

对于OC而言，我们调用一个方法，如

[self foo:@"haha"]

那么foo是怎么执行的呢？
首先要知道OC的类对象实际上是一个结构体

struct objc_class {
    Class _Nonnull isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

#if !__OBJC2__
    Class _Nullable super_class                              OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char * _Nonnull name                               OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list * _Nullable ivars                  OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache * _Nonnull cache                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list * _Nullable protocols          OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;

在这里可以看到两行关键的代码：

struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodLists  
struct objc_cache * _Nonnull cache

这里不提类方法，只说实例方法（类方法不存在这里，存在元类里边）

第一个存放的是所有实例方法，第二个是常用方法的缓存，缓存的目的是为了提升查找消息的效率

当我们执行 foo 的时候，系统首先会找到他的类对象，也就是这个结构体，然后通过 objc_cache 列表查找是否有这个方法，有就执行，没有再去查找 objc_method_list 列表，有就执行，没有再去查找父类的，以此类推，直到找到方法去执行。

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那么如果通过查找机制没有找到想要执行的方法呢？这就涉及到了消息转发机制

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消息转发机制

消息转发机制分类三种情况

• 动态方法解析
• 快速消息转发
• 完全消息转发（标准消息转发，发现叫啥的都有，名字无所谓了）

首先调用

[self performSelector:@selector(foo:) withObject:@"haha"];

为什么不用 [self foo:@"haha"] 了，因为如果我们使用这种调用方式，并且没有实现 foo 方法，编译器就会直接报错，我们就没法继续往下进行试验了。

一、动态方法解析

动态方法解析主要是两个方法

+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);

从名称上可以看出，第一个是针对类方法的，第二个是实例方法，因为本次研究实例方法，所以不对第一个进行试验

首先我们 实现 foo: 方法，然后实现第一个方法

-(void)foo:(NSString *)charType{
    NSLog(@"foo == %@",charType);
}

+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
    NSLog(@"resolveInstanceMethod");
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

发现 foo： 执行了，而 resolveInstanceMethod 未执行

接着注释 foo: 方法 ，然后执行，发现 resolveInstanceMethod 执行了
然后我们修改下代码

//-(void)foo:(NSString *)charType{
//
//    NSLog(@"foo == %@",charType);
//}

+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
    NSLog(@"resolveInstanceMethod");
    if (sel == NSSelectorFromString(@"foo:")) {
        class_addMethod([self class], sel, class_getMethodImplementation([self class], @selector(fooMethod:)), "v:8");
        return NO;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

-(void)fooMethod:(NSString *)charType{
    NSLog(@"fooMethod == %@",charType);
}

通过 runtime 的 class_addMethod 方法，动态的添加一个实例方法 fooMethod: 然后发现 fooMethod: 执行了。

结果表明：如果 foo 方法实现，不会进行动态方法解析，方法未实现，会通过 resolveInstanceMethod 进行消息转发，而我们通过这一点，可以对消息进行拦截，再执行我们自己想要执行的方法

二、快速消息转发

-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;

修改代码

//这里也可以直接注释掉
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{
    NSLog(@"forwardingTargetForSelector");
    return nil;//[BSMsgSendForwardingTemp alloc];
}

这里的 resolveInstanceMethod 也可以不写
打印结果表明，无论resolveInstanceMethod return YES 还是 return NO 只要没有找到方法，就会进入到快速消息转发，而如果在 resolveInstanceMethod 通过一些手段如 class_addMethod 进行消息拦截转发，就不会进入到快速消息转发方法里

再次修改代码

-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{
    NSLog(@"forwardingTargetForSelector");
    return [BSMsgSendForwardingTemp alloc];
}

这里 return 了 BSMsgSendForwardingTemp ，然后在 BSMsgSendForwardingTemp 实现 foo： 方法

@implementation BSMsgSendForwardingTemp
-(void)foo:(NSString *)charType{   
    NSLog(@"BSMsgSendForwardingTemp foo == %@",charType);   
}
@end

发现 -(void)foo:(NSString *)charType执行了

结果表明：无论 resolveInstanceMethod return YES or NO ，只要方法没有找到目标，就会进入快速消息转发。进入快速消息转发后，可以通过 forwardingTargetForSelector 来指定某一个对象去执行相应的方法。

三、完全消息转发

-(NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector{
    NSLog(@"methodSignatureForSelector");
    
    if (aSelector == @selector(foo:)) {
        return  [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:@"];
    }
    
    return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}


-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{
    NSLog(@"forwardInvocation");
    
    SEL sel = anInvocation.selector;
    
    BSMsgSendForwardingTemp *temp = [[BSMsgSendForwardingTemp alloc]init];

    if ([temp respondsToSelector:sel]) {
        [anInvocation invokeWithTarget:temp];
    }
}

methodSignatureForSelector 方法需要返回一个 方法选择器的 签名NSMethodSignature，然后会进入到 forwardInvocation ，通过此方法进行消息传递。

如果到这里依然没有找到要执行的方法，那么会执行 doesNotRecognizeSelector

-(void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector{
    NSLog(@"doesNotRecognizeSelector");
}

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总结

从动态方法解析 到 快速消息转发 再到 完全消息转发这一过程中，如果在某一过程中，找到了需要执行的方法，就不会在向下执行。
对于 resolveInstanceMethod 方法返回的 BOOL 值，目前能确定的是，他跟调试信息有关，和是否向下进行无关，具体还有没有其他用途，暂不确定。

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引申

+ (nullable NSMethodSignature *)signatureWithObjCTypes:(const char *)types; 

参数 ObjCTypes 是一个是字符串数组，该数组包含了方法的类型编码
官方文档 Type Encodings
如上边例子 [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:@"]

• v
  • 官方文档： A void
  • 理解：返回类型为void
• 第一个@
  • 官方文档： An object (whether statically typed or typed id)
  • 理解：id类型的方法调用者（id类型的消息接受者）
• :
  • 官方文档： A method selector (SEL)
  • 理解：调用的SEL
• 第二个@ = An object (whether statically typed or typed id)
  • 官方文档： An object (whether statically typed or typed id)
  • 理解：id类型参数