Runtime,元類,isa指針的概念及聯(lián)系

1.Runtime是什么

Objective-C語言是一門動態(tài)語言,它將很多靜態(tài)語言在編譯和鏈接時期做的事放到了運行時來處理。這種動態(tài)語言的優(yōu)勢在于:我們寫代碼時能夠更具靈活性,如我們可以把消息轉(zhuǎn)發(fā)給我們想要的對象,或者隨意交換一個方法的實現(xiàn)等。(摘自:http://www.cocoachina.com/ios/20141031/10105.html)

Objective-C(下面簡稱OC)是對C語言的封裝,Runtime是OC在封裝C時的一個產(chǎn)物。Runtime簡單說就是一套C語言API,OC的所有代碼在編譯時最終會轉(zhuǎn)化成直接執(zhí)行Runtime中API的代碼。

當我們在OC中調(diào)用一個方法如:

[obj dosomething];

會被轉(zhuǎn)化為Runtime中的可執(zhí)行的的方法

objc_msgSend(obj, @selector (dosomething));

2.元類

元類是類對象的類。聽起來很拗口。

我們知道,一個類可以定義一個實例對象。舉例

ClassObject *instanceObject = [[ClassObject alloc] init];

此處ClassObject就是一個類,instanceObject就是一個實例對象。

而在OC中,每當我們創(chuàng)建一個類,在編譯時就會創(chuàng)建一個元類,而這個元類的對象就是我們創(chuàng)建的這個類。

3.isa指針

我們知道OC是基于C語言的,所有OC語法最后Runtime轉(zhuǎn)化成可被Runtime執(zhí)行的C代碼。在OC中定義一個創(chuàng)建NSObject類,轉(zhuǎn)化成C語言后,其表現(xiàn)是創(chuàng)建了一個結(jié)構(gòu)體。可以在Xcode中點擊alt+NSObject查看該結(jié)構(gòu)。


NSObject轉(zhuǎn)化成C后的樣子

其中isa就是這個結(jié)構(gòu)中的一個指針。這個指針指向他的類。如果是實例對象,則指向類,如果是類,則isa指類的類,也就是元類(meta class)。而元類則指向另一個基類的元類。

我們創(chuàng)建一個實例對象,在C中

struct objc_object {
Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

此處的isa指針指向其類地址。下圖說明了元類,類及對象的isa指向


對象,類,元類關系圖

4.關系

講了Runtime,isa,元類等概念最終是為了說明白一個OC的方法,是最終如何通過runtime執(zhí)行的。如下

Person:NSObject{
    +(void)eat;
    -(void)make;
}

[Person eat];
Person *onePerson = [[Person alloc] init];

此時有結(jié)構(gòu)如下圖


Person關系圖

Person執(zhí)行eat方法,runtime將其轉(zhuǎn)化為OC函數(shù)

objc_msgSend(Person, @selector (makeText))

首先會從Person結(jié)構(gòu)中尋找,如果Person結(jié)構(gòu)的方法列表中尋找eat,有則執(zhí)行,否則則會根據(jù)isa地址去去Person元類中尋找。如果Person元類中沒有則根據(jù)isa再去基元類中找。此處eat方法在person元類中,make方法在Person中。即類方法在元類的方法列表中,對象方法在類方法列表中。

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