Category底层实现分析2 - +load方法

2018年08月27日

注:分析参考 MJ底层原理班 内容,本着自己学习原则记录

本文使用的源码为objc4-723

1 +load 方法是什么,作用是什么,什么时候调用

+load 的官方解析

  • +load 是类或分类在添加到 OC 的 runtime 时自动触发的一个类方法
  • +load 方法是用来实现在类或分类被加载前的特定类行为

2 +load 方法一般用于处理什么问题

3 分类中也有 +load方法?

  1. 分类中有+load 方法:
    官方解析中有直接提到,不管是类或分类,当被添加到 OC 的 runtime 时都会自动触发调用它们的+load 方法。


    官方文档截图

4 类和分类的 +load方法调用顺序是?

官方文档截图
  • 父类与子类: 父类>子类(父类的+load方法先于子类的+load方法调用
  • 类与分类:类>分类(类的+load方法先于分类的+load方法调用
  • 类与类:先编译的类>后编译的类(先编译,先调用
  • 分类与分类:先编译的分类>后编译的分类(先编译,先调用
  • 可以通过改变 Build Phases->Complies Sources中的.m文件顺序进行测试
  • +load 方法调用都是放生在 mian 函数之前的

5 +load 方法的调用底层探究

5.0 所有方法调用地图:

下面是按照调用逻辑顺序,各个方法实现源码截图及官方注释声明

5.1 通过runtime源码,找到文件 objc-os.mm 文件

5.2 在里面找到void _objc_init(void)方法,它是OC 的 runtime 启动初始化方法

void _objc_init(void)

在初始化方法中,_dyld_objc_notify_register(&map_images, load_images, unmap_image);方法里有三个参数&map_imagesload_imagesunmap_image,而源码中没有_dyld_objc_notify_register的实现

5.3 搜索map_images方法,可获得map_imagesload_imagesunmap_image等方法实现

`map_images`、`load_images`、`unmap_image`等方法实现

对比发现
load_images方法与+load 的实现相关
unmap_image方法则与map_images相反
所以先继续探究load_images函数的实现

5.4 load_images实现

load_images
  1. 将重载+load 方法的 image(类、分类等)收集到指定地方:prepare_load_mothods
  2. 调用收集的对象 +load 方法:call_load_methods

5.5 prepare_load_methods实现

prepare_load_methods

5.5.1 add_class_to_loadable_list实现

add_class_to_loadable_list

5.5.1.1 getLoadMethod实现

getLoadMethod

5.5.2 add_category_to_loadable_list实现

add_category_to_loadable_list

5.5.2.1 _category_getLoadMethod实现

_category_getLoadMethod

5.6 call_load_methods实现

call_load_methods

call_load_methods方法调用逻辑可知,为什么会先调用类的+load方法再调用分类的+load方法

5.7 call_class_loads实现

call_class_loads

直接调用class 的 load_method

5.8 call_category_loads实现

call_category_loads

直接调用category 的 load_method

6 runtime 会合并分类的信息到类信息中,为什么类的 +load 方法没有被分类的 +load 方法覆盖

6.1 代码呈现类和分类的+load方法都被调用

  • 下述代码中类(Perosn)的 +load 方法与其分类(Person+Test1、Person+Test2)的 +load方法都能正常调用,即使通过改变 Build Phases->Complies Sources中的.m文件顺序
// Person.m
#import "Person.h"
@implementation Person
+ (void)load {
    NSLog(@"+load -Person");
}
@end
// Person+Test1.m
#import "Person+Test1.h"
@implementation Person (Test1)
+ (void)load {
    NSLog(@"+load -Person(Test1)");
}
@end
// Person+Test2.m
#import "Person+Test2.h"
@implementation Person (Test2)
+ (void)load {
    NSLog(@"+load -Person(Test2)");
}
@end

程序直接运行后:



不管是否有使用到 Person 类或其分类,在程序启动时就会将类及分类加载到运行时中,此时就会自动调用类及分类+load 方法(如果有重写 load 方法的话)。

6.2 为什么 +load 方法没有被分类的 +load 方法覆盖

6.2.1 一般调用类方法原理

  1. 类方法的调用底层就是调用 objc_msgSend()函数
  2. 通过class-object 的 isa 寻找到meta-object中的类方法列表
  3. 遍历meta-object中的方法列表,由于runtime 已将分类的方法信息整合到meta-class的方法列表信息中,所以meta-object中的方法列表的元素顺序是后编译分类方法>分类方法>类方法
  4. 因此,如果分类中存在与类的同名方法时,优先找到并调用的是分类中的方法。

6.2.2 通过第5点可知,+load 方法与一般类方法调用方式不同,+load 方法是直接通过函调用的

  • 参考第5点的5.7call_class_loads、5.8call_category_loads。可知+load 方法不受分类的重写影响,应为类和分类的+load 方法是分开处理的直接调用形式
  • 同时证实了,第4点:+load方法调用顺序

7 initialize 方法和 load 方法的区别

+initialize和+load的很大区别是,

  1. +initialize是通过objc_msgSend进行调用的,所以有以下特点
    • 如果子类没有实现+initialize,会调用父类的+initialize(所以父类的+initialize可能会被调用多次)
    • 如果分类实现了+initialize,就覆盖类本身的+initialize调用
  2. load 方法是在mian 函数前系统主动调用的,而 initialize 方法是类第一次接受消息时调用的
  3. 类与分类的 load 方法是独立调用的,而 initialize 方法则不是(已为第1点的特性)

文/Jacob_LJ(简书作者)
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