一,认识isa指针
首先我们要明确一点:在OC中,任何类的定义都是对象,类和类的实例在本质上没有区别,任何对象都有isa指针。
isa:是一个Class 类型的指针. 每个实例对象有个isa的指针,他指向对象的类,而Class里也有个isa的指针, 指向meteClass(元类)。元类保存了类方法的列表。当类方法被调用时,先会从本身查找类方法的实现,如果没有,元类会向他父类查找该方法。同时注意的是:元类(meteClass)也是类,它也是对象。元类也有isa指针,它的isa指针最终指向的是一个根元类(root meteClass).根元类的isa指针指向本身,这样形成了一个封闭的内循环
二,关于objec_class,objec_object
/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id;
• Class是一个指向objc_class(类)结构体的指针,而id是一个指向objc_object(对象)结构体的指针。
• objec_object(对象)中isa指针指向的类结构称为objec_class(该对象的类),其中存放着普通成员变量与对象方法 (“-”开头的方法)。
• objec_class(类)中isa指针指向的类结构称为metaclass(该类的元类),其中存放着static类型的成员变量与static类型的方法 (“+”开头的方法)。
/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
• objec_object(对象)结构体中只有isa一个成员属性,指向objec_class(该对象的类)。
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;//isa指针,指向metaclass(该类的元类)
#if !__OBJC2__
Class super_class//指向objc_class(该类)的super_class(父类)
const char *name//objc_class(该类)的类名
long version//objc_class(该类)的版本信息,初始化为0,可以通过runtime函数class_setVersion和class_getVersion进行修改和读取
long info//一些标识信息,如CLS_CLASS表示objc_class(该类)为普通类。ClS_CLASS表示objc_class(该类)为metaclass(元类)
long instance_size//objc_class(该类)的实例变量的大小
struct objc_ivar_list *ivars//用于存储每个成员变量的地址
struct objc_method_list **methodLists//方法列表,与info标识关联
struct objc_cache *cache//指向最近使用的方法的指针,用于提升效率
struct objc_protocol_list *protocols//存储objc_class(该类)的一些协议
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
• objec_class(类)比objec_object(对象)的结构体中多了很多成员,上面就是介绍各个成员的作用。
三,从函数调用说起
• 所有的metaclass(元类)中isa指针都是指向根metaclass(元类),而根metaclass(元类)中isa指针则指向自身。
• 根metaclass(元类)中的superClass指针指向根类,因为根metaclass(元类)是通过继承根类产生的。
• 当我们调用某个对象的对象方法时,它会首先在自身isa指针指向的objc_class(类)的methodLists中查找该方法,如果找不到则会通过objc_class(类)的super_class指针找到其父类,然后从其methodLists中查找该方法,如果仍然找不到,则继续通过super_class向上一级父类结构体中查找,直至根class;
•当我们调用某个类方法时,它会首先通过自己的isa指针找到metaclass(元类),并从其methodLists中查找该类方法,如果找不到则会通过metaclass(元类)的super_class指针找到父类的metaclass(元类)结构体,然后从methodLists中查找该方法,如果仍然找不到,则继续通过super_class向上一级父类结构体中查找,直至根metaclass(元类);
• 这里有个细节就是要说运行的时候编译器会将代码转化为objc_msgSend(obj, @selector(makeText)),在objc_msgSend函数中首先通过obj(对象)的isa指针找到obj(对象)对应的class(类)。在class(类)中先去cache中通过SEL(方法的编号)查找对应method(方法),若cache中未找到,再去methodLists中查找,若methodists中未找到,则去superClass中查找,若能找到,则将method(方法)加入到cache中,以方便下次查找,并通过method(方法)中的函数指针跳转到对应的函数中去执行。