OC类对象本质以及消息发送原理

 

NSObject

打开<objc/NSObject>

NSObject含有一个Class类型的isa指针。

@interface NSObject <NSObject> {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
}

objc/objc.h

struct objc_object {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

 

OC Class的本质

在XCode中按Shift + Command + O打开文件搜索框，而后输入NSObject.h和objc.h,

能够看到以下的内容

typedef struct objc_class *Class;

所以OC中的Class 也就是 一个结构体objc_class的指针

 

再在runtime.h中看objc_class的定义

struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

#if !__OBJC2__
    Class super_class                                        OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char *name                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list *ivars                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_method_list **methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache *cache                                 OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list *protocols                     OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;

objc_class是一个结构体，包含一个

Class类型的isa，

父类的指针Class super_class，

类名 name, 

struct objc_ivar_list *ivars               成员变量的列表              

struct objc_method_list **methodLists                 方法列表

struct objc_cache *cache                                
struct objc_protocol_list *protocols   协议列表

 

由于类也是一个对象,那它也必须是另外一个类的实例,这个类就是元类 (metaclass)。

 

 

消息发送的机制

 

 一个接收者对象接收到一个消息时，它会根据isa指针去查找可以响应这个消息的对象。 优先去cache中查找，若是cache没有，才去methodLists中查找方法。这样，对于那些常常用到的方法的调用，但提升了调用的效率。若是methodlists中没有，会去父类中继续查找。

若是查到根类Root Class仍然没有，那就启动消息转发机制。

类方法也是相似的原理。

消息转发机制

消息的转发分为两大阶段。

第一阶段先征询接收者，所属的类，看其是否能动态添加方法，以处理当前这个“未知的选择子”（unknown selector）,这叫作“动态方法解析”（dynamic method resolution）。

 

第二阶段涉及“完整的消息转发机制”。若是运行期系统已经把第一阶段执行完了，那么接收者本身就没法再以动态新增方法的手段来响应包含该选择子的消息了。此时，运行期系统会请求接受者以其余手段来处理与消息相关的方法调用。这又细分为两小步。首先，请接受者看看有没有其余对象处理这条消息。如有，则运行期系统会把消息转给那个对象，因而消息转发过程结束，一块儿如常。若没有“备援的接收者”，则启动完整的消息转发机制，运行期系统会把于消息有关的所有细节都封装到NSInvocation对象中，再给接收者最后一次机会，令其设法解决当前还未处理的这条消息。

 

 

参考资料

类的本质-类对象

http://www.jianshu.com/p/374b570e1920

 

iOS开发探索-Runtime原理解读及实践
 http://www.jianshu.com/p/462b88edbe5c 

 

深刻理解Objective-C消息转发机制

http://www.cocoachina.com/ios/20160830/17424.html