Runtime簡介
==== Runtime的特性主要是消息(方法)傳遞機制，當向?qū)ο蟀l(fā)送一條消息時，如果能在對象的類或所繼承類中的方法列表中找到對應的SEL，即進行方法調(diào)用，否則進行消息轉(zhuǎn)發(fā)。底層主要用C和匯編代碼編寫，使得動態(tài)系統(tǒng)變得高效。
消息傳遞
關鍵函數(shù)：
id objc_msgSend(id self, SEL op, ...);
self : 指向接收消息的類的實例的指針地址，可以理解成調(diào)用方法的對象
op : 處理消息的方法選擇器
（SEL：類成員(方法)的指針,不同于C中的函數(shù)指針直接保存了方法的地址，
在這只是 方法的編號）
首先介紹下消息傳遞時一個非常重要的家伙，指向 類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體 的指針 isa ：
它是一個class類型的指針，實例對象的isa指向它的類對象，類對象的isa指向元類對象（meta class），元類對象isa指向根元類（root class），根元類isa指向自身。
/* isa結(jié)構(gòu)體：這其中包含了指向其父類的isa指針
及Dispatch table(key為SEL value為IMP)
其中結(jié)構(gòu)體 objc_method_list 中包含結(jié)構(gòu)體成員 objc_method，
objc_method中 包含成員 SEL和IMP(可在runtime.h中查找)*/
struct objc_class {
Class _Nonnull isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class _Nullable super_class OBJC2_UNAVAILABLE;
const char * _Nonnull name OBJC2_UNAVAILABLE;
long version OBJC2_UNAVAILABLE;
long info OBJC2_UNAVAILABLE;
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_ivar_list * _Nullable ivars OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_cache * _Nonnull cache OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_protocol_list * _Nullable protocols OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
例如對象調(diào)用方法 [obj callAndy]，編譯器轉(zhuǎn)成消息發(fā)送時是這樣 objc_msgSend(obj, callAndy)，Runtime時執(zhí)行的流程是：
1 .通過obj的isa指針找到它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體 ;
2 .根據(jù)方法名callAndy生成的SEL(方法編號)查詢緩存 objc_cache，若命中則直接調(diào)用，否則繼續(xù)下一步
3 .在 class 的 Dispatch table(調(diào)度表)中查找對應的SEL ; 若class 中沒找到，繼續(xù)往它的 superclass 中找 ;
一旦找到就去執(zhí)行它的IMP(函數(shù)指針,方法實現(xiàn)的地址) 。
否則就進行消息轉(zhuǎn)發(fā)。
注：objc_cache：查找結(jié)束時為了高效處理，objc_cache會把已被調(diào)用的函數(shù)緩存下來，提高函數(shù)查詢的效率。 --找到callAndy 之后，把callAndy 的SEL 作為key ，IMP作為value 給存起來。當再次收到callAndy 消息的時候，可以直接在objc_cache 里找到，避免再次遍歷。
如果你剛才去找Andy，問了他dad，問了他dad的dad，又問了他dad的dad的dad...，還是找不到人，這個時候他可能鬼混去了，但是鬼混歸鬼混，他還不叫你，哼，也別顧及兄弟情義了，去報警吧，報人口失蹤，轉(zhuǎn)交給警察叔叔處理...
哈哈，扯淡歸扯淡，咱言歸正傳
消息轉(zhuǎn)發(fā)
獻上流程圖
大家看它們很不害臊的給自己標紅了，就知道其中有四個關鍵方法了：
1. + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel
實例方法和類方法分別調(diào)用這兩個，返回NO才繼續(xù)執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)流程 執(zhí)行方法2
在此方法中若動態(tài)添加方法給接收者，則返回YES，并且執(zhí)行所添加的方法
+ (BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
{
if (aSEL == @selector(resolveThisMethodDynamically))
{
/* v@： v表示返回值為void類型
固定的兩個參數(shù): @表示第一個參數(shù)類型是id也就是當前對象self
:表示第二個參數(shù)類型是SEL即@selector(...)
*/
class_addMethod([self class], aSEL, (IMP) dynamicMethodIMP, "v@:");
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:aSel];
}
2. - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
//在此可以返回一個已知對象，此對象實現(xiàn)了未知消息，使得消息可以轉(zhuǎn)發(fā)給這個對象
若在此返回轉(zhuǎn)發(fā)目標，則執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)目標的方法，結(jié)束轉(zhuǎn)發(fā)流程；
若返回nil ，執(zhí)行方法3
3. - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
返回nil則會被標記為消息無法處理 系統(tǒng)則會crash ：unrecognized selector...
返回方法簽名則執(zhí)行方法4 ;
4. - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
為了響應對象本身不認識的方法，必須覆蓋 methodSignatureForSelector:
以及 forwardInvocation 方法
(詳細內(nèi)容可參閱開發(fā)者文檔 Xcode -> Window -> Developer Documentation)
創(chuàng)建一個NSNull分類，避免當對NSNull對象發(fā)送一個ClassArray所包含類中實例 存在的消息時，應用直接Crash，而是打印錯誤調(diào)用的堆棧信息，在保證應用繼續(xù)運行的情況下幫助開發(fā)者更好的定位代碼的問題。當然這只是做編碼時千慮一失最后的一塊盾牌，更重要的還是要讓自己做好千慮這件事。(此處要注意nil和null的區(qū)別，nil是不占內(nèi)存的，向它發(fā)送消息不會crash，而null占有內(nèi)存是會進行消息傳遞的，所以會crash，這個值一般由服務器下發(fā)的情況較多)
(分類創(chuàng)建：新建Objective-C File，F(xiàn)ile Type：Category，Class：NSNull)
#define ClassArray @[[NSMutableArray class],[NSMutableDictionary class],[NSMutableString class],[NSNumber class],[NSDate class],[NSData class]]
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector
{
NSMethodSignature *signature;
if (!signature)
{
for (Class someClass in ClassArray)
{
@try {
//若某個類(它的實例)能夠響應selector 設置相應的方法簽名
if ([someClass instancesRespondToSelector:selector])
{
signature = [someClass instanceMethodSignatureForSelector:selector];
break;
}
} @catch (NSException *exception) {}
}
}
if (signature){
return signature;
}
return [[self superclass] methodSignatureForSelector:selector];
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation
{
invocation.target = nil;
[invocation invoke];
//獲取方法調(diào)用堆棧信息 彈窗提示
NSArray *stack = [NSThread callStackSymbols];
NSString *infoStr = [NSString stringWithFormat:@"%@ .. %@ -- stackInfo: %@",NSStringFromClass([invocation.target class]),NSStringFromSelector(invocation.selector),stack];
UIAlertController *alert = [UIAlertController alertControllerWithTitle:@"請聯(lián)系開發(fā)人員反映問題!" message:infoStr preferredStyle:UIAlertControllerStyleAlert];
UIViewController *vCtrl = [[[[UIApplication sharedApplication] delegate] window] rootViewController];
UIAlertAction *action = [UIAlertAction actionWithTitle:@"復制錯誤信息" style:UIAlertActionStyleDefault handler:^(UIAlertAction *action) {
UIPasteboard *pasteboard = [UIPasteboard generalPasteboard];
pasteboard.string = infoStr;
}];
[alert addAction:action];
if (vCtrl){
[vCtrl presentViewController:alert animated:YES completion:nil];
}
}
學習多篇博客以及實踐之后作此記錄，不準確的地方希望能得到各位Coder指教，感謝。
