Runtime底层解析 - 方法缓存 :cache

  • Class内部结构中有个方法缓存(cache_t),用散列表(哈希表)来缓存曾经调用过的方法,可以提高方法的查找速度。
struct cache_t {
    struct bucket_t *_buckets; //散列表 (bucket_t, ...)
    mask_t _mask; //散列表的长度 - 1
    mask_t _occupied; //已经缓存的方法数量
};
|
|
struct bucket_t {
    cache_key_t _key; // SEL作为Key
    IMP _imp;  //函数的内存地址
};
  • 缓存查找:bucket_t * cache_t::find(cache_key_t k, id receiver)


散列表(哈希表)

散列表找元素的原理:
  • f(key) = index
  • 通过一个函数,传入一个key,算出一个索引index
  • 如果这个索引冲突了,那就通过+ 1- 1或某个算法再算一遍,直到不冲突为止。
应用
  • 在存储bucket_t时,将这个_key&_mask得到一个值,方法就存在相应的位置;
  • 取方法时,也是直接_key&_mask,去对应的值里取bucket_t;
static inline mask_t cache_hash(cache_key_t key, mask_t mask) 
{
    return (mask_t)(key & mask);
}
  • 由图表看到好多空间没有使用到,故,这是一种牺牲空间使用效率,来换取查询效率的方法。

_key&_mask的结果和之前的重复了怎么办 ?

即: _key&_mask 之后,该位置上已经有bucket_t了或者取出来的bucket_t_key对不上。

解决:

以存为例:

  • 得出的值,位置有bucket_t
  • - 1 ,如果还有,继续-1;
  • 值 = 0 ,就直接等于maskmask == 散列表的长度 - 1)。
static inline mask_t cache_next(mask_t i, mask_t mask) {
    return i ? i-1 : mask;
}

如果方法过多,散列表原来的长度不够了怎么办?
  • 扩容为原来空间的2倍;
  • 将原缓存清空。
void cache_t::expand()
{
    cacheUpdateLock.assertLocked();
    
    uint32_t oldCapacity = capacity();
    uint32_t newCapacity = oldCapacity ? oldCapacity*2 : INIT_CACHE_SIZE; // 2倍
     .........
   reallocate(oldCapacity, newCapacity); //里面有个" cache_collect_free(oldBuckets, oldCapacity);"
}

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