iOS 源码解析 - Runtime篇 (3 消息转发)

objc-runtime 开源地址

消息转发

在开启消息转发之前,先来看看定义在NSObject.h中的这五个方法:

// 阶段一
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel;
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel;
// 阶段二
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;
// 阶段三
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;

我们可以把runtime想象成一个方法处理工厂,当这个工厂遇到自身能力处理不了的"原料"时,它并不会直接把"原料"当成废料抛弃掉。而是把它们送入一段传送带(消息转发)去处理,当然这也是最后的阶段,如果这一阶段仍然没有接受者愿意且有能力处理它们,那么,runtime会抛出异常(void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)sel ;

在runtime的"寻根"之旅结束后。如果没有找到与之对应的IMP,则会进入第一阶段。

+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel; // 对应类方法
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel; // 对应实例方法

具体我们可以在源码中看到:

// No implementation found. Try method resolver once.

    if (resolver  &&  !triedResolver) {
        runtimeLock.unlockRead();
        _class_resolveMethod(cls, sel, inst);
        // Don't cache the result; we don't hold the lock so it may have 
        // changed already. Re-do the search from scratch instead.
        triedResolver = YES;
        goto retry;
    }

注释已经告诉了我们No implementation found. Try method resolver once. (如果没有找到方法的实现,尝试调用一次方法决议) 。

那么我们来一步一步的分析resolve Method的实现历程:

  • 首先由两个状态标识,resolver && !triedResolver来判断是否需要调用方法决议。resolver只会在_class_lookupMethodAndLoadCache3也就是消息调用的时候才是YES,而triedResolver保证了不会无限循环,这里比较简单。
  • 接下来我们看_class_resolveMethod这个函数:
void _class_resolveMethod(Class cls, SEL sel, id inst)
{
    if (! cls->isMetaClass()) {
        // try [cls resolveInstanceMethod:sel]
        _class_resolveInstanceMethod(cls, sel, inst);
    } 
    else {
        // try [nonMetaClass resolveClassMethod:sel]
        // and [cls resolveInstanceMethod:sel]
        _class_resolveClassMethod(cls, sel, inst);
        if (!lookUpImpOrNil(cls, sel, inst, 
                            NO/*initialize*/, YES/*cache*/, NO/*resolver*/)) 
        {
            _class_resolveInstanceMethod(cls, sel, inst);
        }
    }
}

可以看出,源码里通过判断当前Class是否是MetaClass决定调用resolveInstanceMethod还是resolveClassMethod,类方法和实力方法的处理是不一样的。

  1. 且先看一看_class_resolveInstanceMethod这个函数:
static void _class_resolveInstanceMethod(Class cls, SEL sel, id inst)
{
    if (! lookUpImpOrNil(cls->ISA(), SEL_resolveInstanceMethod, cls, 
                         NO/*initialize*/, YES/*cache*/, NO/*resolver*/)) 
    {
        // Resolver not implemented.
        return;
    }

    BOOL (*msg)(Class, SEL, SEL) = (typeof(msg))objc_msgSend;
    bool resolved = msg(cls, SEL_resolveInstanceMethod, sel);

    // Cache the result (good or bad) so the resolver doesn't fire next time.
    // +resolveInstanceMethod adds to self a.k.a. cls
    IMP imp = lookUpImpOrNil(cls, sel, inst, 
                             NO/*initialize*/, YES/*cache*/, NO/*resolver*/);
}

过程很简单,先查找SEL_resolveInstanceMethod方法是否实现,SEL_resolveInstanceMethod是一个SEL,它_read_images之前,就已经通过sel_registerNameNoLock被赋值。如果有此方法的实现,则通过objc_msgSend调用。

之后再次调用了IMP lookUpImpOrNil(Class cls, SEL sel, id inst, bool initialize, bool cache, bool resolver)函数。至于意义,我们要归根到,resolveInstanceMethod方法的意义。

runtime消息转发的每个阶段需要带给我们的权限都不同,第一个阶段,我们能够做的,仅是通过runtime的class_addMethod函数在运行时添加一个SEL对应的IMP。

当我们成功在方法决议中动态添加了Method之后,IMP lookUpImpOrNil(Class cls, SEL sel, id inst, bool initialize, bool cache, bool resolver)的意义也就不难理解了。

Cache the result (good or bad) so the resolver doesn't fire next time.

  1. 类方法的处理其实和实例方法的处理大致相同,只是这里有个疑问,笔者也没有想明白:

    为什么在调用了_class_resolveClassMethod函数之后还要调用_class_resolveInstanceMethod ? 大雾~~~

在进行完上述操作之后,runtime会返回再次查找方法(这次是查找动态添加的方法实现),如果仍然没有找到,那么会进入消息转发的第二个阶段:

Use forwarding

如果说forwarding是转发的话,第一阶段只能称之为方法动态决议,毕竟第一阶段并没有实现转发这一功能。

第二阶段调用的方法是:

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;

这里需要我们返回的是一个方法的备用接受者,类似于那个工厂的例子。我们需要手动在runtime时期为这个方法去提供一个接受者,这个接受者有能力去执行这个方法。

完备接受转发和消息派发,由于设计的汇编知识较多,可以Mark这两篇blog。

Objective-C 消息发送与转发机制原理

消息转发

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,835评论 4 364
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,598评论 1 295
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 109,569评论 0 244
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,159评论 0 213
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,533评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,710评论 1 222
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,923评论 2 313
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,674评论 0 203
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,421评论 1 246
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,622评论 2 245
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,115评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,428评论 2 254
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,114评论 3 238
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,097评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,875评论 0 197
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,753评论 2 276
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,649评论 2 271

推荐阅读更多精彩内容