iOS日记3-方法调用、调配和消息转发机制

一:知识

1.C语言的函数调用方式
静态绑定:编译期决定运行时所应调用的函数
2.OC的函数调用方式
动态绑定:底层,所有的方法都是普通的C函数,然而对象收到消息后,最后调用什么方法取决于运行期,甚至可以在程序运行时改变。

id returnValue = [someObject messageName:parameter];

someObject:接收者
messageName:选择子
把“messageName:parameter”称为“消息”
以上消息经过编译后,转化为如下方法:

void objc_msgSend(id self, SEL cmd, ...)

默认的前两个参数是self和cmd,这是所有“消息”都一样的。其中,_cmd表示当前调用方法。

PS:关于方法调用有一个有趣的例子:

 @implementation Son : Father
- (id)init
{
    self = [super init];
    if (self)
    {
        NSLog(@"%@", NSStringFromClass([self class]));
        NSLog(@"%@", NSStringFromClass([super class]));
    }
return self;
}
@end

第一个输出Son,第二个,也是Son。为什么?
在调用[super class]的时候,runtime会去调用objc_msgSendSuper方法,而不是objc_msgSend:

OBJC_EXPORT void objc_msgSendSuper(void /* struct objc_super *super, SEL op, ... */ )

/// Specifies the superclass of an instance. 
struct objc_super {
    /// Specifies an instance of a class.
    __unsafe_unretained id receiver;

    /// Specifies the particular superclass of the instance to message. 
#if !defined(__cplusplus)  &&  !__OBJC2__
    /* For compatibility with old objc-runtime.h header */
    __unsafe_unretained Class class;
#else
    __unsafe_unretained Class super_class;
#endif
    /* super_class is the first class to search */
};

在objc_msgSendSuper方法中,第一个参数是一个objc_super的结构体,这个结构体里面有两个变量,一个是接收消息的receiver,一个是 当前类的父类super_class。
objc_msgSendSuper的工作原理应该是这样的:从objc_super结构体指向的superClass父类的方法列表开始查找selector,找到后以objc->receiver去调用这个selector。注意,最后的调用者是objc->receiver,而不是super_class!
那么objc_msgSendSuper最后就转变成:

objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class))

二:原理:

objc_msgSend在接收者所属的类中搜索其“方法列表”,一直沿着继承体向上查找:

  • 如果发送的消息在接收者中找到实现代码,则会执行该方法。
    • 什么是方法列表?这是一个hash map,选择子的名称是map的key,value为方法实现的内存地址
    • 每个类都有一块缓存(快速映射表),第一次找到实现后,会在缓存中保存一份,以后执行就快了。这么做速度上还是赶不上静态绑定的函数调用操作,但是对应用程序的性能基本不会造成影响。实在不行,还可以写成C函数,并把Object-C对象的状态传递进去。
    • 尾调用优化:节省内存,避免栈溢出
  • 如果发送的消息在接收者中找不到实现代码,则会调用_obj_msgForward,开始转发消息。
    • 1.动态方法解析:征询接收者所属的类,看能否动态添加方法处理当前的“未知选择子”。

    + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)selector;
    + (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)selector;

使用这种办法的前提是:相关方法的实现代码已经写好了,只等着运行的时候动态插在类里面。例如,@dynamic属性的实现。

  • 2.备用接收者:如果找到援备对象,则将该对象返回,用于处理消息。这就像用“组合”模拟了“多重继承”的某些特性一样:在一个对象内部,可能还有一系列其他对象,该对象可经由此方法将能够处理某选择子的相关内部对象返回。这样,在外界看来,好像是该对象亲自处理了这些消息。简单的说,就是A中包含了B,我们调用A的某一方法,而该方法A并没有实现,B实现了;我们通过备用接收者的方法,可以将该方法调用转发给B,并执行。看起来A成功执行了方法,其实是内部的B完成的。

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)selector;

  • 3.完整的消息转发机制:创建NSInvocation对象,“消息派发系统”把“未处理的消息”的全部细节都封装于NSInvocation对象中

    - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation;

直接使用这个方法,只需要改变消息调用的目标,使消息在新的目标上得以调用即可。但是这样实现与“备援接收者”方案等效,很少有人这么做。这一步比较实用的方式为:触发消息前,先以某种方式改变消息内容(如追加参数,改换选择子等)。

最后简单提一下“方法调配”。
类的方法列表会把选择子的名称映射到相关的方法实现上,这些方法均已函数指针的形式来表示,叫做IMP,原型如下:

id (* IMP)(id, SEL, ...)

OC的运行时系统提供了方法能够操作这张表,也就允许了开发人员在程序运行时“动态的修改”某些方法的实现。这些方法主要包括了:

void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2);
Method class_getInstanceMethod(Class aClass, SEL aSelector);
Method class_getClassMethod(Class aClass, SEL aSelector);

具体的使用方式,相关的资料很多,就不展开了。切勿滥用!

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,864评论 6 494
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,175评论 3 387
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,401评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,170评论 1 286
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,276评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,364评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,401评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,179评论 0 269
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,604评论 1 306
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,902评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,070评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,751评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,380评论 3 319
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,077评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,312评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,924评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,957评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容

  • 转至元数据结尾创建: 董潇伟,最新修改于: 十二月 23, 2016 转至元数据起始第一章:isa和Class一....
    40c0490e5268阅读 1,694评论 0 9
  • 简介 Runtime 又叫运行时,是一套底层的 C 语言 API,其为 iOS 内部的核心之一,我们平时编写的 O...
    专业男神经阅读 905评论 0 2
  • 这篇文章完全是基于南峰子老师博客的转载 这篇文章完全是基于南峰子老师博客的转载 这篇文章完全是基于南峰子老师博客的...
    西木阅读 30,550评论 33 466
  • 目录 Objective-C Runtime到底是什么 Objective-C的元素认知 Runtime详解 应用...
    Ryan___阅读 1,935评论 1 3
  • 文 | 邱式 这是一幅我梦里的画面。 我在一个南方边陲城市。 我在的城市一直一直的喧闹。 我在这样一个城市一待好多...
    职场妈妈郭锵锵阅读 924评论 6 13