APP加载类的加载

app的加载分析

应用程序的加载需要多个底层库的依赖
库就是可执行的代码的二进制 — 被操作系统写入内存
常见的库文件类型：静态库 .a .lib — 动态库：framework .so .dll
动静态库加载区别：
静态库在链接阶段，会将汇编生成的目标与引用的库一起链接打包到可执行文件中。
动态库在程序编译时不会链接到目标代码中，而是在程序运行时才被载入。减小打包app大小，共享内容节约资源，动态更新（仅限官方）
比如 UIKit、libdispatch、libobjc.dyld.

编译的过程

编译链接.jpg

加载过程

app启动后由动态链接器：dyld来链接（链接的也是可执行二进制文件）。

app加载过程.jpg

app启动。
加载libsystem 。
Runtime向dyld注册回调函数。
加载新image
执行 map_images、load_images
调用main函数

在main()函数之前的事情 __前缀代表汇编

dyld -> libsystem init -> libdispatch -> objc init -> _dyld_objc_notify_register

void _objc_init(void)中会做一些初始化比如环境变量异常函数注册
其中 _dyld_objc_notify_register(&map_images, load_images, unmap_image);注册了回调函数，拿到dyld加载的相关数据。
map_images ()内部依次map_images_nolock ()-->_read_images ()

map_images () -->_read_images ()

map_images中主要干了这些事：

类的初始化 realizeClass 设置rw、ro
分类的处理分类的方法、协议、属性添加到类中
加载相应的哈希表

void _read_images {
    if (!doneOnce) {
           doneOnce = YES;
        int namedClassesSize =
            (isPreoptimized() ? unoptimizedTotalClasses : totalClasses) * 4 / 3;
        gdb_objc_realized_classes =
            NXCreateMapTable(NXStrValueMapPrototype, namedClassesSize);
        
            allocatedClasses = NXCreateHashTable(NXPtrPrototype, 0, nil);
    }
    // 2:类处理
    for (i = 0; i < count; i++) {
      Class cls = (Class)classlist[i];
      Class newCls = readClass(cls, headerIsBundle, headerIsPreoptimized);
    }
    
    // 3: 方法编号处理
    for (EACH_HEADER) {
        SEL *sels = _getObjc2SelectorRefs(hi, &count);
        UnfixedSelectors += count;
        for (i = 0; i < count; i++) {
          const char *name = sel_cname(sels[i]);
          sels[i] = sel_registerNameNoLock(name, isBundle);
        }
    }

    // 4: 协议
    for (EACH_HEADER) {
        extern objc_class OBJC_CLASS_$_Protocol;
        Class cls = (Class)&OBJC_CLASS_$_Protocol;
        NXMapTable *protocol_map = protocols();
        protocol_t **protolist = _getObjc2ProtocolList(hi, &count);
        for (i = 0; i < count; i++) {
            readProtocol(protolist[i], cls, protocol_map,
                         isPreoptimized, isBundle);
        }
    }
    
    // 5: 非懒加载类
    for (EACH_HEADER) {
      classref_t *classlist =
          _getObjc2NonlazyClassList(hi, &count);
      addClassTableEntry(cls);
      realizeClassWithoutSwift(cls);
    }
    
    // 6
    if (resolvedFutureClasses) {
        for (i = 0; i < resolvedFutureClassCount; i++) {
            Class cls = resolvedFutureClasses[i];
            if (cls->isSwiftStable()) {
                _objc_fatal("Swift class is not allowed to be future");
            }
            realizeClassWithoutSwift(cls);
            cls->setInstancesRequireRawIsa(false/*inherited*/);
        }
        free(resolvedFutureClasses);
    }
    
    // 7:分类
   for (EACH_HEADER) {
       category_t **catlist =
           _getObjc2CategoryList(hi, &count);
       bool hasClassProperties = hi->info()->hasCategoryClassProperties();
       for (i = 0; i < count; i++) {
           category_t *cat = catlist[i];
           Class cls = remapClass(cat->cls);
       }
   }
}

1.类的处理
readclass() 做了2个重要操作 addNamedClass()和addClassTableEntrt() 前者把类插入一张objc_realized_classes表后者把类插入到allocatedClasses表中。
2.方法编号处理
5.非懒加载类处理
realizedClassWithoutSwift() 读取class的data() rw创建 rw->ro赋值
父类和元类的实现归属关系确定（父类指向等）
方法属性以及分类的处理：attachmethod() 这个函数里面会读取ro的信息对rw的具体数据进行赋值 method_list_t 、property_list_t 、protocol_list_t 加载分类信息attachCategories()
那么懒加载类呢？在第一次发送消息的时候会判断isRealized()这时候才会去实现类。
如果子类是非懒加载类那么父类也会被实现
1. 分类的处理
  要注意的是懒加载的分类方法是被编译期就写入到ro中
  那么非懒加载分类情况下：非懒加载类走正常流程把非懒加载类的信息添加到rw中。而懒加载的类则会被提前实现并把非懒加载类的信息添加到rw中。
  关于类的拓展：
  在编译的时候直接作为类的一部分那么也就是说你没有.m文件那就不能添加类拓展

Load_Images()

前面讲过在_objc_init()中map_images()用于处理类相关的事情。接着分析 load_images()
断点停在load_images()入口时类的load方法还没有开始调用
看源码

void
load_images(const char *path __unused, const struct mach_header *mh)
{
    // Return without taking locks if there are no +load methods here.
    if (!hasLoadMethods((const headerType *)mh)) return;
    recursive_mutex_locker_t lock(loadMethodLock);
    // Discover load methods
    {
        mutex_locker_t lock2(runtimeLock);
        //准备非懒加载类load方法，将其放在一个数组中
        prepare_load_methods((const headerType *)mh);
    }
   //遍历加载load方法
    call_load_methods();
}

非懒加载的类才有load方法的实现这里用的一个局部代码块处理

prepare_load_methods((const headerType *)mh);
内部先查找类的load方法（递归找了父类的load实现）
然后add_class_to_loadable_list(cls)放在一个数组中
同时cls->setInfo(RW_LOADED)
查找分类中的load 然后add_categroy_to_loadable_list(cls)
大致处理同上
提醒一下调用add_categroy_to_loadable_list(cls)之前会执行一次
realizeClassWithoutSwift(cls) 这也是分类在实现了load之后会导致相关的类会提前实现的一个原因
call_load_methods();

整理一下在load_images()中会先把实现了load()的类和分类取出来放在数组中然后分别循环从数组中取出类和分类中的load方法调用方法
注意 如果主类和分类都有会先调用主类然后调用分类的load()方法并且这里的调用是直接调用函数不是走的msgsend 所以不存在方法覆盖的问题都会调用

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