第二篇 Runtime消息传递

Love The Way You Lie 2022-05-21 12:09 172阅读 0赞

一个对象的方法像这样`[obj doing]`，编译器转成消息发送`objc_msgSend(obj, doing)`，Runtime时执行的流程是这样的：  
（1）通过`obj`的`isa`指针找到它的`class`;  
（2）在`class`的`method list`找`doing`（直接在`cache`里找到，避免去遍历`objc_method_list`）；  
（3）如果`class`中没到`doing`，继续往它的`superclass`中找 ;  
（4）一旦找到`doing`这个函数，就去执行它的实现`IMP`。

实例：isa指针指向的结构体创建，类对象的isa指针指向的我们称之为元类(metaclass)，  
元类中保存了创建类对象以及类方法所需的所有信息。

struct objc_object { 
         Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;  // isa指针
    };

类对象：Objective-C类是由Class类型来表示的，它实际上是一个指向objc\_class结构体的指针。

struct objc_class {
         Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;           // isa指针
         #if !__OBJC2__
             Class super_class                       OBJC2_UNAVAILABLE; // 指向父类指针
             const char *name                        OBJC2_UNAVAILABLE; // 类的名字
             long version                            OBJC2_UNAVAILABLE;
             long info                               OBJC2_UNAVAILABLE; // 版本
             long instance_size                      OBJC2_UNAVAILABLE; // 实例大小
             struct objc_ivar_list *ivars            OBJC2_UNAVAILABLE; // 实例变量列表
             struct objc_method_list **methodLists   OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法列表
             struct objc_cache *cache                OBJC2_UNAVAILABLE; // 缓存
             struct objc_protocol_list *protocols    OBJC2_UNAVAILABLE; // 遵守的协议列表
         #endif
    } OBJC2_UNAVAILABLE;

方法列表

struct objc_method_list {
         struct objc_method_list *obsolete        OBJC2_UNAVAILABLE;
         int method_count                         OBJC2_UNAVAILABLE;
         #ifdef __LP64__
             int space                            OBJC2_UNAVAILABLE;
         #endif
         /* variable length structure */
        struct objc_method method_list[1]         OBJC2_UNAVAILABLE;
    } OBJC2_UNAVAILABLE;

方法：方法表示能够独立完成一个功能的一段代码

struct objc_method {
        SEL method_name           OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法名
        char *method_types        OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法类型
        IMP method_imp            OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法实现
    }

SEL：  
（1）`SEL`是`selecto`r在`Objective-C`中的表示类型（Swift中是Selector类）。`selector`是方法选择器，可以理解为区分方法的`ID`，而这个`ID`的数据结构是`SEL`。  
（2）`selector`是`SEL`的一个实例。  
（3）`selector`就是个映射到方法的`C`字符串，你可以用`Objective-C`编译器命令`@selector()`或者`Runtime`系统的`sel_registerName`函数来获得一个 SEL 类型的方法选择器。  
（4）selector既然是一个string，命名规则有两条：同一个类，`selector`不能重复；不同的类，`selector`可以重复。

IMP  
指向最终实现程序的内存地址的指针。

类缓存：加速消息分发，系统会对方法和对应的地址进行缓存

struct objc_cache {
        unsigned int mask /* total = mask + 1 */                 OBJC2_UNAVAILABLE; // 缓存的size
        unsigned int occupied                                    OBJC2_UNAVAILABLE; // 当前被占用的数目（缓存以散列表的形式存在）
        Method _Nullable buckets[1]                              OBJC2_UNAVAILABLE; // 用数组表示的hashtable（cache_entry类型，代表一个方法缓存）
    };

方法缓存的类型

struct cache_entry {
        SEL name;     // 被缓存的方法名
        void *unused; // 未被使用的保留字段
        IMP imp;      // 方法实现
    };

Category：表示一个指向分类的结构体的指针

struct category_t {
        const char *name;                               // class_name
        classref_t cls;                                 // 要扩展的类对象，编译时不定义，在运行时通过name对应到对应的类对象
        struct method_list_t *instanceMethods;          // 所有给类添加的实例方法的列表
        struct method_list_t *classMethods;             // 所有添加的类方法的列表
        struct protocol_list_t *protocols;              // 实现的所有协议的列表
        struct property_list_t *instanceProperties;     // 所有的properties（是我们可以通过objc_setAssociatedObject和objc_getAssociatedObject增加实例变量的原因）
    };