runtime - 消息机制

一时失言乱红尘 2022-03-22 10:40 277阅读 0赞

做如下配置，使用 runtime 代码时会有适当的提醒：

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OC方法调用的本质是消息转发，消息机制的本质

// 创建一个Person类，添加方法
    - (void)eat  {
        NSLog(@"eat方法调用");     
    }
    
    // OC方法创建Person的实例对象：
    Person *p = [[Person alloc] init];
    [p eat];
    
    // runtime方法的实现：
    // objc_getClass("Person") 等价于 Person.class
    // sel_registerName("alloc") 等价于 @selector(alloc)
    Person *p = objc_msgSend(objc_getClass("Person"), sel_registerName("alloc"));
    p = objc_msgSend(p, sel_registerName("init"));
    objc_msgSend(p, sel_registerName("eat"));

在Objective-C中，message与方法的真正实现是在执行阶段绑定的，而非编译阶段。编译器会将消息发送转换成对 objc\_msgSend 方法的调用。

**objc\_msgSend方法动态绑定的过程：**  
查找selector所指代的程序 IMP（函数指针，即方法的真正实现）。因为不同类对同一方法有不同的实现，所以对方法的真正实现的查找依赖于调用者的类调用该实现，并将一系列参数传递过去将该实现的返回值作为自己的返回值，返回之。消息传递的关键是：编译器构建每个类和对象时所采用的数据结构，每个类都包含以下两个必要元素：①指向父类的指针②调度表【dispatch table】。该调度表将类的selector与方法的实际内存地址关联起来。每个对象都有一个指向所属类的指针isa。通过该指针，对象可以找到它所属的类，也就找到了其全部父类。当向一个对象发送消息时，objc\_msgSend方法根据对象的isa指针找到对象的类，然后在类的调度表【dispatch table】中查找selector。如果无法找到selector，objc\_msgSend通过指向父类的指针找到父类，并在父类的调度表【dispatch table】中查找selector，以此类推直到NSObject类。一旦查找到selector，objc\_msgSend方法根据调度表的内存地址调用该实现。 通过这种方式，message与方法的真正实现在执行阶段才绑定。为了保证消息发送与执行的效率，系统会将全部selector和使用过的方法的内存地址缓存起来。每个类都有一个独立的缓存，缓存包含有当前类自己的 selector以及继承自父类的selector。查找调度表【dispatch table】前，消息发送系统首先检查receiver对象的缓存。缓存命中的情况下，消息发送（messaging）比直接调用方法（function call）只慢一点点点点。

调度表类似（大概）：

<table style="width:174px;">  Class（isa）  
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>SEL编号&nbsp;&nbsp;</td> 
   <td>IMP函数指针</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

objc\_msgSend函数做了动态绑定所需要的一切：  
1、它首先找到选标所对应的方法实现。因为不同的类对同一方法可能会有不同的实现，所以找到的方法实现依赖于消息接收者的类型。

2、然后将消息接收者对象（指向消息接收者对象的指针）以及方法中指定的参数传给找到的方法实现。

3、最后，将方法实现的返回值作为该函数的返回值返回。 注意：编译器将自动插入调用该消息函数的代码。您无须在代码中显示调用该消息函数。

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