本文将阐述OC中方法调用过程

  • 消息发送
  • 动态方法解析
  • 消息转发

上一篇文章窥探OC中类的本质窥探了OC类的底层内部信息，也简单阐述了方法调用的逻辑，那么这篇文章将更深一步的探讨OC中方法调用的逻辑。

OC中方法的调用，其实都会转为objc_msgSend()函数的调用（除+load方法外）。objc_msgSend()的底层实现是汇编语言，这里就不展示，可以在源码库中的objc-msg-arm.s文件中查找到。objc_msgSen()函数其实包含了两个参数，一个是方法调用者(id)，另一个是方法名（SEL），通过调用者可以找到其方法列表（类或者元类中的，以及父类中的），让再通过方法名去从中匹配出方法地址，进行调用。这些步骤是在能匹配到方法的情况下的，那当所有的方法列表匹配完了后又会进行怎样的操作呢，接下来将进行一系列的介绍。

Objc_msgSend()的执行分为三个阶段

  • 消息发送阶段
  • 动态方法解析阶段
  • 消息转发阶段

那我们前面介绍的其实只是第一个阶段，现在我们再稍微梳理下第一阶段的流程。

消息发送阶段

1、消息接收者receiver是否为nil，如果receiver为nil直接退出（这点可以解释，我们在方法调用的时候，用一个空指针nil去调用方法的时候，不会crash的原因）；

2、从receiver的Class的cache中查找方法，找到了就调用方法，查找结束；

3、从receiver的Class的class_rw_t中查找方法，找到了就调用方法并将其缓存在Class的cache_t中，结束查找;

4、判断上层是否有superClass，如果有则继续以下查找，往复，如果没有就进行到下一阶段（动态方法解析）;

5、从receiver的superClass得cache中查找方法，找到了就调用方法查找结束;

6、从receiver的superClass的class_rw_t方法列表中查找方法，找到了就调用方法并将其缓存在Class的cache_t中，结束查找;

这里方法的缓存与查找逻辑，具体可以参考之前的文章窥探OC中类的本质有做详细介绍，这里不再展开说明。

以上步骤都执行完后，方法没有找到，那怎么办呢？就会进入下一个阶段，动态方法解析阶段。

动态方法解析

动态方法解析的步骤：
1、首先会判断是否曾经有动态解析，如果有，则进入到下一阶段（消息转发阶段）

2、如果没有，调用+resolveInstanceMethod-resolveInstanceMethod方法来动态解析方法

3、将动态解析的方法放到class_method_t中，并标记为已经动态解析过了，然后走流程1消息发送阶段

开发者可以实现以下方法，来动态添加方法实现：
1、+resolveInstanceMethod:

2、+resolveClassMethod:

动态解析过后，会重新走“消息发送”的流程，“从receiverClass的cache中查找方法”这一步开始执行

下面给出一个简单的动态方法解析示例：

  1. void c_other(id self, SEL _cmd)
  2. {
  3.     NSLog(@"c_other - %@ - %@", self, NSStringFromSelector(_cmd));
  4. }
  6. + (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel
  7. {
  8.     if (sel == @selector(test)) {
  9.         // 第一个参数是object_getClass(self)
  10.         class_addMethod(object_getClass(self), sel, (IMP)c_other, "v16@0:8");
  11.         return YES;
  12.     }
  13.     return [super resolveClassMethod:sel];
  14. }
  16. + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
  17. {
  18.     if (sel == @selector(test)) {
  19.         // 动态添加test方法的实现
  20.         class_addMethod(self, sel, (IMP)c_other, "v16@0:8");
  22.         // 返回YES代表有动态添加方法
  23.         return YES;
  24.     }
  25.     return [super resolveInstanceMethod:sel];
  26. }

如果经过动态方法解析阶段也没有匹配到方法调用的地址，那么将进入到第三个阶段，消息转发。

消息转发

消息转发实现逻辑：

1、调用forwardingTargetForSelector：方法，如果返回值不为nil，则向返回值发送消息objc_msgSend(返回值，方法)

2、如果返回值为nil，则调用methodSignatureForSelector:方法，返回值不为nil，则调用forwardInvocation:方法

3、如果返回值为nil，则调用doesNotRecognizeSelector：方法抛出异常crash

开发者可以在forwardInvocation:方法中自定义任何逻辑

以上方法都有对象方法、类方法2个版本（前面可以是加号+，也可以是减号-）

下面是小转发的示例

  1. @implementation MJPerson
  3. + (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
  4. {
  5.     // objc_msgSend([[MJCat alloc] init], @selector(test))
  6.     // [[[MJCat alloc] init] test]
  7.     if (aSelector == @selector(test)) return [[MJCat alloc] init];
  9.     return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
  10. }
  12. //+ (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
  13. //{
  14. //    if (aSelector == @selector(test)) return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
  15. //    
  16. //    return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
  17. //}
  18. //
  19. //+ (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
  20. //{
  21. //    NSLog(@"1123");
  22. //}
  24. @end
  26. + (void)test
  27. {
  28.     NSLog(@"%s", __func__);
  29. }
  31. - (void)test
  32. {
  33.     NSLog(@"%s", __func__);
  34. }