objc_msgSend慢查找流程分析

上一节我们了解了快查找在没有从cache_t里找到imp的时候,会进入汇编里的CheckMiss,通过继续前进我们发现流程如下:

CheckMiss —>__objc_msgSend_uncached—>MethodTableLookup—>_lookUpImpOrForward

以上是汇编层的调用链,下面我们再从OC层的调用来看下结果。

先在缓存里找imp,如果没找到进入__objc_msgSend_uncached
会继续走到lookUpImpOrForward

通过汇编层和OC层的推导,我们都能得到lookUpImpOrForward这个函数,那这个函数有什么作用?

lookUpImpOrForward函数
lookUpImpOrForward首先会调用realizeClassMaybeSwiftAndLeaveLocked
realizeClassMaybeSwiftAndLeaveLocked调用到realizeClassMaybeSwiftMaybeRelock
realizeClassWithoutSwift函数

line 2581里cls->superclass= supercls 和 line 2609里addSubclass(supercls, cls)确定了父类与子类的双向关系,这里可以理解为双向链表。

realizeClassWithoutSwift函数会在2615行进入methodizeClass函数

methodizeClass函数里会把方法、属性、协议等放入rwe里

回到lookUpImpOrForward里第6135行的initializeAndLeaveLocked函数,这里会对当前类、父类和元类进行初始化等操作。

initializeAndLeaveLocked调用到initializeAndMaybeRelock函数
继续调用到initializeNonMetaClass函数里
initializeNonMetaClass会递归对父类进行初始化,在554行进入callInitialize函数
callInitialize函数会对类发送initialize消息

从这个调用链能看出类的initialize函数都会被系统调用到。和load方法一样都不需要开发者主动调用。

至此lookUpImpOrForward完成了对类、父类、元类进行了初始化也确定了继承链,并获取到了类的方法、属性、协议等。我们再回到lookUpImpOrForward函数里看下imp是如何被找到的,在6156行里进入getMethodNoSuper_nolock函数。

getMethodNoSuper_nolock函数又会调用到search_method_list_inline函数
调用到findMethodInSortedMethodList

findMethodInSortedMethodList函数里会对之前拿到的方法列表data()->methods()进行二分查找,特别注意该函数里第5757行里,会对找到的值进行减一操作,是为了解决分类重名的问题(编译时会先添加类方法然后再添加分类方法)。

在这里将找到的结果再返回给lookUpImpOrForward函数6156行,如果有结果就goto 6196行log_and_fill_cache函数。

最后走到log_and_fill_cache里的cache_fill函数

cache_fill函数会将慢查找的结果保存在缓存里,以便下次调用时直接从缓存里读取

如果没有在当前的methods里找到结果,会走到第6175行里cache_getImp对父类进行查找(之前的操作已经将类的继承链和元类都确定下来了,所以这里可以进行查找)。cache_getImp是在汇编里实现:

cache_getImp函数
JumpMiss要判断$0

cache_getImp函数会在缓存里进行快查找,这一段流程和上一节的快查找相同,不同点在于JumpMiss在判断$0的时候此时为GETIMP,而不是NORMAL(上一篇文章里的快查找入口objc_msgSend里的CacheLookup参数为NORMAL),为GETIMP时候会进入LGetImpMiss,LGetImpMiss会将空值放入p0并返回。

再结合lookUpImpOrForward函数里的for死循环,实际是先找当前类的缓存cache_getImp,如果没有就循环进入父类(6162行里赋值)里去找,直到父类为空,则会走到第6165行对imp进行赋值forward_imp,接着break结束循环,即使没找到正确的imp,imp的值都不为空。

我们再来看看forward_imp是什么?

回到lookUpImpOrForward函数入口

在汇编里进行查找,发现__objc_forward_handler实际在C层被定义为:

返回提示

这里就是我们经常会看到的“unrecognized selector sent to instance......”的提示。

以上就完成了objc_msgSend进行慢查找的流程。在lookUpImpOrForward结尾处,当imp仍然没找到的时候会有一次动态方法决议流程,我们下一期再做分析。

我们把慢查找流程总结为:

1、先查找自己类的方法列表;

2、再查找父类的方法列表;

3、动态方法决议;

lookUpImpOrForward函数的重要性在于:

1、会被汇编层调用,作为慢查找的入口;

2、完成了类、父类、元类的初始化,确定了继承链关系,为后续循环查找流程提供先决条件;

3、获取类的方法,属性,协议等;

4、提供动态方法决议能力;

tips:快速查找是在汇编层和OC层,在C层进行慢速查找;

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