1、简介

OC方法调用，其实都是发送消息，底层使用objc_msgSend进行发送，主要分为三个阶段：
第一阶段：消息发送
第二阶段：动态方法解析
第三阶段：消息转发

2、消息发送objc_msgSend

调用方法底层是通过objc_msgSend实现的。
OC代码：

  1. [person test];

C++代码：

  1. objc_msgSend(person, sel_registerName("test")）

为了方便阅读可以写成：

  1. objc_msgSend(person, @selector(test)）

objc_msgSend方法中有两个参数，一个是消息接收者（receiver），一个是消息名称。
objc_msgSend源码是由汇编和C++代码实现的，源码分析略。
消息发送过程如下：
image.png

3、动态方法解析

当消息发送阶段结束，没有找到方法，就会进入动态方法解析阶段，系统给实例方法提供了resolveInstanceMethod方法，给类方法提供了resolveClassMethod方法，给没找到的方法添加实现的机会。添加方法完成后，会重新走“消息发送”的流程，从“在receiverClass的cache中查找方法”这一步开始执行。
比如person实例对象调用了test方法，但是test方法没有实现，可以按照下面方式给test方法添加实现。

  1. - (void)other {
  2.     NSLog(@"%s",__func__);
  3. }
  5. + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
  6.     NSLog(@"%s",__func__);
  8.     // 动态添加test方法实现
  9.     if (sel == @selector(test)) {
  10.         // 获取其它方法
  11.         Method method = class_getInstanceMethod(self, @selector(other));
  12.         // 给sel(test)添加方法实现
  13.         class_addMethod(self, sel, method_getImplementation(method), method_getTypeEncoding(method));
  14.         return YES;
  15.     }
  16.     return  [super resolveInstanceMethod:sel];
  17. }

也可以添加c方法实现：

  1. void c_other(id self, SEL _cmd)
  2. {
  3.     NSLog(@"c_other-%@-%@",self,NSStringFromSelector(_cmd));
  4. }
  6. + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
  8.     NSLog(@"%s",__func__);
  10.     // 动态添加test方法实现
  11.     if (sel == @selector(test)) {
  12.         class_addMethod(self, sel, (IMP)c_other, "v16@0:8");
  13.         return YES;
  14.     }
  16.     return  [super resolveInstanceMethod:sel];
  17. }

类方法原理相同，注意添加方法的对象应传入类对象：

  1. + (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel {
  2.     // 动态添加test方法实现
  3.     if (sel == @selector(test)) {
  4.         class_addMethod(object_getClass(self), sel, (IMP)c_other, "v16@0:8");
  5.         return YES;
  6.     }
  7.     return  [super resolveInstanceMethod:sel];
  8. }

动态解析过程如下：
image.png

4、消息转发

4.1、转发接收者

动态方法解析失败后会开始快速转发流程，指定一个能处理该方法的接收者，让接收者执行此方法。比如将Person的test方法，转发给Cat执行test方法：

  1. // 转发接收者，指定一个新的消息接收者
  2. - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
  3.     if (aSelector == @selector(test)) {
  4.         return [[Cat alloc] init];
  5.     }
  6.     return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
  7. }

这一步如果返回新的接受者，也会重新走“消息发送”的流程，可参考forwarding源码：forwardingclean.c

4.2、转发调用

转发接收者失败，会进入转发调用流程，先返回一个转发方法签名，根据这个方法签名系统会创建一个NSInvocation对象，用于处理转发工作。

  1. // 返回方法签名：返回值类型、参数类型
  2. - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
  3.     if (aSelector == @selector(test)) {
  4.         return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v16@0:8"];
  5.     }
  6.     return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
  7. }
  9. // NSInvocation封装了一个方法调用，包括方法调用者、方法名、方法参数
  10. - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
  11.     // 让Cat对象去执行上一步中的方法
  12.     [anInvocation invokeWithTarget:[[Cat alloc] init]];
  13. }

消息转发过程如下：
image.png

4.3、补充

4.3.1、方法签名

v16@0:8这样的类型编码作为返回值，可以不写数字：

  1. // 返回方法签名
  2. - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
  3.     if (aSelector == @selector(test)) {
  4.         return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
  5.     }
  6.     return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
  7. }

也可以通过创建接收者实例对象找到对应的方法签名：

  1. // 返回方法签名
  2. - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
  3.     if (aSelector == @selector(test)) {
  4.         return [[[Cat alloc] init] methodSignatureForSelector:@selector(test)];
  5.     }
  6.     return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
  7. }

4.3.2、类方法消息转发

需要将消息转发方法换位类方法，并注意返回对象为类对象，转发接收者：

  1. // 转发接收者
  2. + (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
  3.     if (aSelector == @selector(test)) {
  4.         return [Cat class];
  5.     }
  6.     return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
  7. }

转发调用：

  1. + (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
  2.     if (aSelector == @selector(test)) {
  3.         return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
  4.     }
  5.     return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
  6. }
  8. + (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
  9.     NSLog(@"......");
  10. }

4.3.3、invocation

当消息转发流程进入forwardInvocation:方法后，可以利用invocation获取方法参数、获取方法返回值等数据。

4.4.4、@dynamic

@dynamic就是通知编译器，不要给age自动生成setter和getter方法的实现，不自动生成员变量。（不影响setter/getter声明）

  1. @dynamic age;

添加后调用person.age会报错，提示找不到方法。