理解objc_msgSend的作用
- 消息由接收者(receiver)、选择子(selector)及参数(parameter)构成。给某对象“发送消息”(invoke a message)也就相当于该对象上“调用方法”(call a method)。
给对象发送消息可以这样来写：
id returnValue = [someObject messageName:parameter];
在上面这个🌰中，someObject叫做“接收者”(receiver)，messageName叫做“选择子”(selector)。选择子与参数合起来成为“消息”(message)。编译器收到了之后，会将其转换为C语言函数调用，所调用的函数是消息传递机制中的核心函数，叫做objc_msgSend：
//原型(prototype)
/*
第一个参数代表接收者，第二个参数代表选择子(SEL是选择子的类型),后续参数就是消息中的那些参数，其顺序不变。
*/
void objc_msgSend (id self, SEL cmd, ...)
//上面的🌰转换为
id returnValue = objc_msgSend (someObject, @selector(messageName:), parameter);
- 发给某对象的全部消息都要由“动态消息派发系统”(dynamic message dispatch system)来处理，该系统会查出对应的方法，并执行其代码。
objc_msgSend函数会依据receiver和selector的type来调用适当的方法。为了完成，方法需要在接收者所属的类中搜寻其“方法列表”(list ob methods),找到了就直接跳至其实现代码。若是找不到，就沿着继承体系继续向上查找。如果始终找不到相符的方法，那就执行“消息转发”(message forwarding)操作。
调用一个方法会经过很多步骤，但是objc_msgSend会将匹配结果缓存在“快速映射表”(fast map)里面，每个类都有这样一块缓存，如果稍后还向该类发送与选择子相同的消息，执行就很快了。虽然这种方法很快，但还是不如“静态绑定的函数调用操作”(statically bound function call)迅速，不过只要把选择子缓存起来的话，也不会慢很多。
介绍一些特殊情况：
- objc_msgSend_stret。如果待发送的消息要返回结构体，可交由此函数处理。
- objc_msgSend_fpret。如果消息返回的是浮点数，可交由此函数处理。
- objc_msgSendSuper。如果要给超类发消息，例如[super message:parameter]，可交由此函数处理。
理解消息转发机制
上一条讲解了对象的消息转发机制，而这一条要讲解另一个重要的问题，就是对象在收到无法解读的消息之后会发生什么情况。
- 若对象无法响应某个选择子，则进入消息转发流程。
消息转发分成两个阶段：
- 第一阶段先征询接收者所属的类，看其是否可以动态添加方法，来处理这个“未知的选择子”，这个过程叫做“动态方法解析”(dynamic method resolution)。
- 第二阶段涉及“完整的消息转发机制”(full forwarding mechanism)。如果当运行期系统已经将第一阶段执行完了，那么接收者自己就无法再以动态新增方法的手段来响应包含该选择子的消息。此时，运行期系统会请求接收者以其他手段来处理与消息相关的方法调用。这个过程又细分为两个小步骤：
- 首先，请接收者查看是否有其他对象能够处理这条消息。若有，转发过去，转发过程结束。若没有“备援的接受者”(replacement receiver)，则启动完全的消息转发机制，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，再给接受者最后一次机会，令其设法解决这条消息。
- 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时再将其加入类中。
对象在收到无法解读的消息后，第一时间调用其所属类的类方法：
//方法的参数就是未知的选择子，返回的Boolean类型表示是否能新增一个实例方法来处理这个选择子。
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)selector;
假如这个未实现的方法是类方法，那么会调用另一个方法，这个方法通过上一个方法很容易就猜出来了：“resolveClassMethod:”。
不过使用上述方法的前期是，相关方法的实现代码已经写好了，只差运行的时候动态的插在类里面就好了。这个方案常用来实现@dynamic属性。
举个🌰：
//首先将选择子转化为字符产，然后检测是不是setter方法，然后将该选择子添加到类里面，添加的方法都是用C语言函数实现的。
id autoDictionaryGetter (id self, SEL _cmd);
void autoDictionarySetter (id self, SEL _cmd, id value);
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)selector {
NSString *selectorString = NSStringFromSelector(selector);
if (/* selector is from a @dynamic property */) {
if ([selectorString hasPrefix:@"set"])
class_addMethod (self, selector, (IMP)autoDictionarySetter, "v@:@");
} else {
class_addMethod (self, selector, (IMP)autoDictionaryGetter, "@@:");
}
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:selector];
}
- 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。
进行了之前的步骤之后，接收者还有两次机会能处理未知的选择子，运行期系统会将这条消息转给其他接收者来处理，对应的处理方法：
//如果找不到就返回nil
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)selector;
通过这个方案，可以用“组合”(composition)来模拟出“多重继承”(multiple inheritance)的某些特性。但是，我们无法操作这步转发的消息。
- 上述的两个方法还是无法处理选择子，那么就会启动完整的消息转发机制。
首先会创建NSInvocation对象，把与尚未处理的消息相关的全部细节都封装起来。这个对象包含选择子、目标以及参数。会调用这个方法来转发消息：
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation;
实现这个方法时，如果发现某调用操作不应由本类处理，就会调用父类的同名方法，直到NSObject。如果最终还是没有实现，就会调用"doesNotRecognizeSelector:"来抛出异常。
![]()
消息转发全流程
用“方法调配技术”调试“黑盒方法”
- 在运行期，可以向类中新增或替换选择子所对应的方法实现。
与给定的选择子名称相对应的方法在运行期是可以改变的。这个方案就叫做方法调配。
类的方法列表会将选择子的名称映射到相关的方法实现上，会有一个methodList，使得“动态消息派发系统”可以根据这个找到需要调用的方法。这些方法都是用函数指针的形式来表示(这种指针叫做IMP)。
🌰：NSString类可以相应lowercaseString、uppercaseString、capitalizedString等。每个方法都会映射一个IMP上。
NSString类的选择子映射表
OC运行期系统提供的几个方法都能够操作这张表。可以新增、改变某选择子所对应的方法实现、交换两个IMP指针。经过几次操作，可以变成下面这个样子。
经过数次操作之后的NSString选择子映射表
- 使用另一份实现来替换原有的方法实现，这道工序叫做“方法调配”(method swizzling)，开发者常用此技术向原有实现中添加新功能。
交换两个IMP指针可以用下面函数：(首先需要导入<objc/runtime.h>)
//交换IMP指针
void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2);
//获得方法实现
Method class_getInstanceMethod(Class aClass, SEL aSelector);
下面我们可以举个🌰：
上面这张图看起来是会进行递归，但是我们要做的是交换IMP指针，所以实际上执行的是[self lastObject]方法。
- 一般来说，只有调试程序的时候才需要在运行期修改方法实现，这种做法不宜滥用。
不能因为OC里有这个特性就一定要用它。这么做会让代码不易读而且难于维护。
