runtime的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).png

一. objc_object結(jié)構(gòu)體 objc_class結(jié)構(gòu)體

1.1 objc_object結(jié)構(gòu)體

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• isa指針分為 指針型isa和非指針型isa

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1.2 objc_class結(jié)構(gòu)體

結(jié)構(gòu)體主要內(nèi)容：
struct objc_class : objc_object {
    // Class ISA;
    Class superclass;
    cache_t cache;             // formerly cache pointer and vtable
    class_data_bits_t bits;    // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags

    class_rw_t *data() { 
        return bits.data();
    }
    ......
}

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1.3 cache_t結(jié)構(gòu)體

struct cache_t {
    struct bucket_t *_buckets;//可以理解為一個(gè)數(shù)組
    mask_t _mask;
    mask_t _occupied;
    ......
}

方法緩存的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).png

通過哈希查找.png

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cache_t的特點(diǎn)：
1.用于快速查找方法執(zhí)行函數(shù)
2.是可增量擴(kuò)展的哈希表結(jié)構(gòu)（增量拓展：結(jié)構(gòu)的量增大，內(nèi)存也會(huì)增大）
3.是局部性原理的最佳應(yīng)用（局部性原理：調(diào)用次數(shù)較高的方法）

1.4 class_data_bits_t結(jié)構(gòu)體

class_data_bits_t包含class_rw_t，class_rw_t內(nèi)包含

struct class_rw_t {
    uint32_t flags;
    uint32_t version;

    const class_ro_t *ro;

    method_array_t methods;
    property_array_t properties;
    protocol_array_t protocols;

    Class firstSubclass;
    Class nextSiblingClass;

    char *demangledName;
    ......
}

struct class_ro_t {
    uint32_t flags;
    uint32_t instanceStart;
    uint32_t instanceSize;
#ifdef __LP64__
    uint32_t reserved;
#endif

    const uint8_t * ivarLayout;
    
    const char * name;
    method_list_t * baseMethodList;
    protocol_list_t * baseProtocols;
    const ivar_list_t * ivars;

    const uint8_t * weakIvarLayout;
    property_list_t *baseProperties;

    method_list_t *baseMethods() const {
        return baseMethodList;
    }
};

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• 一個(gè)類定義的變量 方法 屬性都在class_data_bits_t這個(gè)成員結(jié)構(gòu)內(nèi)

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protocols（協(xié)議） properties（屬性） methods（方法） 是一個(gè)二維數(shù)組，還包括一些分類等

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name 類名
ivars 聲明，定義的成員變量
properties 屬性
protocols 協(xié)議
methods 方法
他們是一個(gè)一維數(shù)組

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二.類對(duì)象 元類對(duì)象

類對(duì)象 存儲(chǔ)實(shí)例方法列表等信息
元類對(duì)象 存儲(chǔ)類方法列表等信息

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問題1:類對(duì)象和元類對(duì)象之間有什么區(qū)別和聯(lián)系？

實(shí)例對(duì)象通過isa指針找到類對(duì)象
類對(duì)象當(dāng)中存儲(chǔ)方法列表等信息
類對(duì)象通過isa指針找到元類對(duì)象、從而可以訪問類方法列表等相關(guān)信息
類對(duì)象和元類對(duì)象都是objc_class數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因?yàn)槔^承objc_object。所以他們才有isa指針，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)實(shí)例對(duì)象通過isa指針找到類對(duì)象，進(jìn)而可以訪問實(shí)例方法列表等信息。類對(duì)象通過isa指針找到元類對(duì)象、從而可以訪問類方法列表的相關(guān)信息。

問題2:如果我們調(diào)用的類方法，沒有對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。但是有同名的實(shí)例方法，會(huì)不會(huì)發(fā)生崩潰，會(huì)不會(huì)產(chǎn)生實(shí)際的調(diào)用？

由于根元類對(duì)象的superclass指針，指向了根類對(duì)象，當(dāng)我們?cè)谠悓?duì)象當(dāng)中查找類方法列表查不到的時(shí)候。會(huì)順著指針去實(shí)例方法列表查找。如果有同名方法，就會(huì)調(diào)用同名方法的實(shí)例方法調(diào)用。

問題3:實(shí)例方法的傳遞過程？

系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的isa指針。找到它的類對(duì)象，在它的類對(duì)象當(dāng)中查找方法列表。沒有查找到的話，就會(huì)根據(jù)superclass查找父類的類對(duì)象的方法列表。然后根類對(duì)象的方法列表，如果還沒有，就進(jìn)入消息轉(zhuǎn)發(fā)流程。

問題4:類方法的傳遞過程？

通過類對(duì)象的isa指針，找到元類對(duì)象。在它的元類對(duì)象當(dāng)中查找方法列表。沒有查找到的話，就會(huì)根據(jù)superclass查找父類的元類對(duì)象的方法列表。然后順次遍歷方法列表，直到根元類對(duì)象，再到根類對(duì)象。然后根類對(duì)象的方法列表，如果還沒有，就進(jìn)入消息轉(zhuǎn)發(fā)流程。

問題4:類對(duì)象 元類對(duì)象isa指向問題。

元類對(duì)象的isa指針 指向 根元類對(duì)象
根元類對(duì)象isa指針 指向 根元類對(duì)象
根元類對(duì)象的superclass指針指向根類對(duì)象

問題5:打印結(jié)果

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結(jié)果都是Phone。因?yàn)榻邮照叨际钱?dāng)前對(duì)象。

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問題6:消息傳遞的機(jī)制？
首先通過 哈希查找 查找緩存，緩存沒命中，查當(dāng)前類的方法列表是否命中（對(duì)于已排序好的列表，采用二分查找，對(duì)于沒有排序的列表，采用一般遍歷查找方法）。如果仍然沒命中，逐級(jí)父類方法列表是否命中（父類查找是先通過superclass指針查找父類，遍歷每一個(gè)父類，對(duì)于每一個(gè)父類，又通過緩存查找和當(dāng)前類方法列表查找）。如果都沒有命中，進(jìn)入消息轉(zhuǎn)發(fā)流程。

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問題7:[obj foo]和objc_msgSend()函數(shù)之間有什么關(guān)系？
編譯之后，會(huì)在內(nèi)部變成objc_msgSend()函數(shù)調(diào)用。

問題8:消息轉(zhuǎn)發(fā)流程3個(gè)步驟
1.resolvelnstanceMethod(告訴系統(tǒng)是否要解決當(dāng)前的方法實(shí)現(xiàn))
2.forwardingTargetForSelector:(告訴系統(tǒng)這個(gè)實(shí)例方法的調(diào)用應(yīng)該由哪個(gè)對(duì)象來處理，轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)象是誰)
3.methodSignatureForSelector:（1.返回方法簽名，調(diào)用forwardInvocation，如果可以處理，轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)束 2.如果返回為nil，或者forwardInvocation無法處理，無法找到方法崩潰）

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問題9:runtime如何通過Selector找到對(duì)應(yīng)的IMP地址的？
首先查找當(dāng)前實(shí)例對(duì)應(yīng)類對(duì)象的緩存是否有Selector對(duì)應(yīng)的IMP實(shí)現(xiàn)，如果緩存命中，就把命中的緩存函數(shù)返回給調(diào)用方。如果緩存沒有命中。根據(jù)當(dāng)前類的方法列表查找Selector對(duì)應(yīng)的IMP事件。當(dāng)前類如果沒有命中，再根據(jù)當(dāng)前類的superClass指針逐級(jí)查找父類的方法列表。然后查找Selector對(duì)應(yīng)的IMP事件。

問題10:@dynamic （動(dòng)態(tài)方法解析）
相當(dāng)于在運(yùn)行時(shí)添加set get方法。而不是在編譯時(shí)聲明好

動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)語言將函數(shù)決議推遲到運(yùn)行時(shí)
編譯時(shí)語言在編譯期進(jìn)行函數(shù)決議