07.load与initialize详解

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06.Category原理篇

上一节讲了category的实现原理,那么这一节我们来讲讲分类的一些相关方法还有它们的调用顺序
假设创建了俩个Person分类,一个叫Person+Cat,一个叫Person +Dog,他们和Person类里面都有一个实例方法run,如下图:

Person的run方法
Person+Cat的run方法
Person+Dog的run方法

那么问题来了,假设我创建一个Person对象,调用了run方法,具体是哪一个会调用呢?还是说三个都会调用?如下图:

调用Person对象的run方法

运行上面的程序代码,结果输出如下图:

调用Person对象的run方法输出结果

可以看到输出了dog,why?细心的你可能在上一节源码就发现了,在追加分类方法的时候,分类方法是追加到方法列表最前面的,所以当你在Cat和Dog加run方法,那么就会一直往前插入,那么为什么最终是Dog而不是Cat呢?因为Dog在最后编译,所以它会在最前面,假设你想改变它的编译顺序,可以在项目的build phase中调整下,如图:

调整下编译顺序

再次运行,输出会变成Cat了:

编译顺序调整后的输出

从这个实验我们可以看出俩个重要的点

  • 分类方法会影响原有方法调用(所以要注意分类方法别重写了原有方法)
  • 相同的分类方法只会调用一次,最后编译的会被调用(有时候会有很多分类方法如width,所以懂的)

讲完了分类方法的调用顺序和次数,那么我们来特别讲讲load方法,现在在Person、Person+Cat、Person+Dog都加上load方法,如下图:

Person的load方法
Person+Cat的load方法
Person+Dog的load方法

然后我们直接运行程序,可以看到输出结果如下图

控制台输出结果

可以看到,分别输出了三次,而且调用顺序为:Person -> Person+Dog -> Person+Cat,那这时就有疑问了,上面不刚刚说会覆盖原有方法而且只会调用一次么,怎么这里调用了三次?
答案就是在调用load方法时的区别
如我们上面的run方法,编译后其实是转变为objc_msgSend(person, @selector(run))这种形式,也就是说采用的是消息机制来调用run方法,消息机制方法的调用会去查方法列表,如果找到匹配的,就直接调用,所以只会有一次
但是对于load方法来说,它的调用时机是在app 应用启动后,如下图源码:

启动调用函数_objc_init

然后再查看load_images函数里面

load_images源码

我们可以看到有俩个比较相关的函数

  • prepare_load_methods :准备所有分类的load方法数据
  • call_load_methods : 调用所有分类的load方法

主要看看call_load_methods函数做了什么

call_load_methods函数源码

可以看到,它遍历了所有的+load方法列表,然后通过内存地址直接调用,所以这就解释了为啥每一个load都会调用,因为它走的不是消息机制,这下子就清晰了

讲完了load方法后,通常跟其相似的还有一个方法initialize,那么我们照样为Person、Person+Cat、Person+Dog添加该方法,如下图

Person的initialize
Person+Cat的initialize
Person+Dog的initialize
调用主代码

运行最终输出:

输出结果

可以看到之调用了一次,而且调用的是Person+Cat的initialize方法,那么我们简单看看源码是怎么实现的吧,直接查看搜索class_initialize函数,如下图:

![class_initialize函数源码(https://upload-images.jianshu.io/upload_images/1875919-ee0f806f8368e71a.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

然后继续查找initializeAndMaybeRelock函数

initializeAndMaybeRelock函数源码
initializeNonMetaClass函数源码1
initializeNonMetaClass函数源码2

可以看到它会递归先获取父类,然后执行这个callInitialize函数,重点来了,看看这个函数如何实现:

callInitialize函数源码

真相大白:就是使用消息机制去调用initialize方法,所以它只会调用一次,也就是找到了就不会继续在查找其它的callInitialize方法了

注意

initialize会调用父类的initialize方法,比如现在有一个Student继承了Person类,那么以下代码你觉得会输出什么呢,看图

父类Person的initialize
子类Student的initialize
main函数调用
输出结果

可以看到只调用了student,但输出却有Person,这就是上面源码会递归父类调用的功劳,更有趣的事情来了哦,别眨眼,我把Student的initialize的方法注释,再次运行看看结果

子类Student的initialize注释掉
输出结果

挖槽,怎么输出了俩次Person的initialize方法了,这是什么鬼操作?
容我给你解释下吧,看源码可以知道,Student调用initialize,首先会递归调用父类的initialize,也就是Person,所以这一次是可以理解的,然后父类调用完毕后,Student本身也要调用一次initialize方法,但是由于它自己无实现,根据superclass的原理,我们知道,它会继续查询父类有无该方法,结果一查,Person确实有initialize方法,那就再调用,所以你明白了吗?

  • 第一次:Person -> initialize
  • 第二次:Student -> Person -> initialize
load和initialize区别

调用方式

  • Load是根据函数地址直接调用
  • initialize是通过objc_msgSend调用

调用时刻

  • Load是runtime加载类、分类的时候调用(只会调用1次)
  • Initialize是类第一次接收到消息的时候调用,每一个类只会initialize一次,父类的initialize可能会被调用多次

Load调用顺序

  • 先调用类的load,调用子类的load之前,会先调用父类的load
  • 再调用分类的load,先编译的分类,优先调用load

initialize调用顺序

  • 先初始化父类
  • 在初始化子类(可能调用的是父类的initialize方法)
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