OC是一门动态语言
动态语言是指程序在runtime支持下可以在运行时可以改变其结构:添加新的函数、属性,删除已有的函数、属性等结构上的变化,在运行时做类型的检查。
id、instanceType
instancetype意思为实例化,instancetype与和id一样,都可以指向一个继承了Object(或者NSObject)类的对象。
区别在于:
- instancetype只能作为方法返回值,会返回该方法所在的类的实例化对象,所以instancetype被称为关联返回类型。
- 使用instancetype会在编译时进行类型检查,有利于开发者在编译阶段发现错误。
根据 Cocoa 的命名规则,满足下述命名规则的方法应该返回该方法所在类的实例化对象,这些方法被称为是关联返回类型的方法:
- 以 alloc 或 new 开头的类方法
- 以 autorelease、init、retain 或 self 开头的实例方法。
正确使用instancetype
我们先创建一个Order类,添加两个自定义的alloc和init方法,然后再创建一个Order的子类OrderSubclass,OrderSubclass什么方法都不用添加。
@interface Order : UIView
+(instancetype) allocMethod;
-(instancetype) initMethod;
@end
@implementation Order
+(instancetype) allocMethod {
return [[Order alloc]init];
}
-(instancetype) initMethod {
return [[Order alloc]init];
}
@end
然后使用我们自定义的alloc和init方法,分别实例化Order和OrderSubclass
Order * order = [[Order allocMethod]initMethod];
OrderSubclass *orderSub = [[OrderSubclass allocMethod]initMethod];
NSLog(@"order: %@",[order class]);
NSLog(@"orderSub:%@",[orderSub class]);
log输出:
order: Order
orderSub:Order
从log输出来看,OrderSubclass的类型居然是是Order。
原因就是如果子类使用了父类的自定义实例化方法,那么就会得到父类的类型,而不是子类自己的类型。
所以我们应该使用[[self class] alloc]来进行实例化,而不是[类名 alloc]。
@implementation Order
+(instancetype) allocMethod {
return [[[self class] alloc]init]; //<-这里是重点
}
-(instancetype) initMethod {
return [[[self class] alloc]init]; //<-这里是重点
}
@end
log输出:
order: Order
orderSub:OrderSubclass
OC对象的本质
oc对象的本质是结构体,这个结构体只有一个isa指针
isa指针(is a what?)
objc_object *id;
struct objc_object {
Class isa;
}
objc_class *Class;
struct objc_class {
super_class,//父类
name,//类名
version,//版本
info,//基本信息
instance_size,//实例大小
ivars,//变量
methodLists,//方法列表
cache,//缓存
protocols//协议
}
isa指向流程
实例对象的isa指向类对象
类对象的isa指向元类(元类就是类所属的类。)
所有元类isa指向NSObject对象的元类(根元类)
根元类isa指向自己
类对象superClass指向父类指向的类对象
根元类的superClass指向NSObject的类对象
-
元类的superClass指向对应父类的元类
消息发送机制
在OC中,对象调用方法其实就是对象接受消息,消息发送采用的是动态绑定机制,具体调用那个方法,(也就是说,在编译阶段,OC可以调用任何函数,即使这个函数并未实现,只要申明过就不会报错。而C语言在编译阶段就会报错)只有运行时才知道
OC对象调用方法在运行时会被转化为 void objc_msgSend(id,SEL,cdm)
SEL:方法名 IMP:指向方法实现的函数指针
消息发送机制
例子 : [obj test];
- 编译器将代码[obj text];转化为objc_msgSend(obj, @selector (test));,
- 在objc_msgSend函数中。首先通过obj的isa指针找到obj对应的class。
- 在Class中先去cache中 通过SEL查找对应函数method,若 cache中未找到。再去methodList中查找
- 若methodlist中未找到,则取superClass中查找。若能找到,则将method加入到cache中,以方便下次查找,并通过method中的函数指针跳转到对应的函数中去执行。
- 当向对象发送某消息,但runtime在当前类和父类中都找不到对应方法的实现时,runtime并不会立即报错使程序崩溃,而是依次执行消息转发流程
消息转发流程
1.动态方法解析
第一阶段先征询接受者,所属的类,看其是否能动态加方法,来处理当前这个“未知选择”,这叫做动态方法解析。
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)selector;
+ (BOOL)resolveIClassMethod:(SEL)selector;
返回一个Boolean类型,表示这个类是否能新增一个实例方法以处理选择
2.备用接收者
接受者会看有没有其他对象能处理这条消息,若有则运行期系统会把消息转给那个对象。
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)selector;
方法参数代表选择子,若当前接受者能找到备援对象,则将其返回,若找不到,就返回nil。
- 消息转发
- runtime发送methodSignatureForSelector消息获取Selector对应的方法签名。
- 返回值非空则通过forwardInvocation:转发消息
- 返回值为空则向当前对象发送doesNotRecognizeSelector:消息,程序崩溃退出。
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;
- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector抛出异常
#import <Foundation/Foundation.h>
#import <objc/runtime.h>
// 定义一个简单的类作为消息的目标
@interface ForwardTarget : NSObject
- (void)handleDynamicMessage;
@end
@implementation ForwardTarget
- (void)handleDynamicMessage {
NSLog(@"ForwardTarget: Handling dynamic message.");
}
@end
// 主体类,尝试进行动态方法解析和消息转发
@interface DynamicResponder : NSObject
@property (strong, nonatomic) ForwardTarget *forwardTarget;
@end
@implementation DynamicResponder
// 动态方法解析
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
if (sel == @selector(dynamicMethod)) {
class_addMethod([self class], sel, (IMP)dynamicMethodImplementation, "v@:");
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
void dynamicMethodImplementation(id self, SEL _cmd) {
NSLog(@"DynamicResponder: Handling dynamicMethod dynamically.");
}
// 快速消息转发
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
if (aSelector == @selector(unknownMethod)) {
return self.forwardTarget; // 将消息转发给 ForwardTarget
}
return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}
// 获取方法签名
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
if (aSelector == @selector(someUndefinedMethod)) {
return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"]; // 定义一个默认签名
}
return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}
// 完整消息转发
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
SEL selector = [anInvocation selector];
if (selector == @selector(someUndefinedMethod)) {
NSLog(@"DynamicResponder: Forwarding invocation to handle undefined method.");
// 可以选择调用其他方法或提供默认实现
} else {
[super forwardInvocation:anInvocation]; // 如果无法处理,调用父类
}
}
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
DynamicResponder *responder = [[DynamicResponder alloc] init];
ForwardTarget *target = [[ForwardTarget alloc] init];
responder.forwardTarget = target;
// 动态方法解析
[responder dynamicMethod]; // 应输出 "DynamicResponder: Handling dynamicMethod dynamically."
// 快速消息转发
[responder unknownMethod]; // 应输出 "ForwardTarget: Handling dynamic message."
// 完整消息转发
[responder someUndefinedMethod]; // 应输出 "DynamicResponder: Forwarding invocation to handle undefined method."
// 尝试调用不存在的方法(会抛出异常)
// [responder nonExistentMethod]; // 将抛出异常
}
return 0;
}
解释
- 动态方法解析:在 resolveInstanceMethod: 中,如果选择器是 dynamicMethod,则添加了动态实现 dynamicMethodImplementation。这模拟了在运行时动态解析方法的过程。
- 快速消息转发(备用接受者):在 forwardingTargetForSelector: 中,指定将 unknownMethod 的消息转发给 ForwardTarget 对象。这模拟了将消息快速转发给另一个对象的过程。
- 完整消息转发:在 methodSignatureForSelector: 中,为 someUndefinedMethod 提供了一个默认签名。然后在 forwardInvocation: 中,处理这个消息,可以选择提供默认行为、调用其他方法或转发给其他对象。
- 异常处理:如果消息转发机制没有解决问题,那么运行时将抛出异常。在这个例子中,尝试调用不存在的方法 nonExistentMethod 将会触发异常。