iOS之规范2
类对象的结构
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
//isa 指针:指向 Meta Class。类亦是一个对象
//当执行[NSObject alloc]时,实际是把该消息发给类对象
#if !__OBJC2__
Class super_class //父类 OBJC2_UNAVAILABLE;
const char *name //类名 OBJC2_UNAVAILABLE;
long version //类的版本信息(默认:0) OBJC2_UNAVAILABLE;
long info //类信息(供运行时使用的一些位标识) OBJC2_UNAVAILABLE;
long instance_size //类的实例标量大小 OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_ivar_list *ivars //类的成员变量链表 OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_method_list **methodLists //类的方法定义链表 OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_cache *cache //方法缓存(对象接到消息,isa 指向类对象。会找cache,后查找方法链表) OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_protocol_list *protocols //协议链表 OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */
objc在向一个对象发送消息时:
- runtime库会根据对象的isa指针找到该对象实际所属的类,然后在该类中的方法列表(先找 cache)-> 然后其父类方法列表中寻找方法运行。
- 然后在发送消息的时候,objc_msgSend方法不会返回值,所谓的返回内容都是具体调用时执行的。
- 那么,回到本题,如果向一个nil对象发送消息,首先在寻找对象的isa指针时就是0地址返回了,所以不会出现任何错误。
一个 objc 对象如何进行内存布局(有父类)?
存储空间:父类和自己的
成员变量
-
isa 指针:指向类对象。
类对象中存放对象可操作的
对象方法列表
、成员变量列表
、属性列表
。类对象内部也有一个 isa指针:指向其元类(Meta Class:存放类方法列表;superclass 指针:指向其父元类)
总结:
- <mark>OC 对象结构组成:ISA 指针 + 根类实例变量 + …… + 父类实例变量 + 自身类实例变量。
OC对象 isa 指向类对象
类对象:isa 指向元类;superclass 指向父元类。
根元类:isa 指向自己;superclass 指向 NSObject 类。
objc中向一个nil 对象发送消息将发生什么?
答案:完全有效,只是在运行时不会有任何作用。
OC 是动态语言,每个方法在运行时会被动态的转为消息发送。即objc_msgSend(receiver,selector).
关于方法返回值:
返回值是对象:返回 nil
返回值是指针类型:返回 sizeof(void *)、float,int 等标量,返回 0
返回值是结构体:返回0.结构体中各元素亦为0
返回值是未知,则返回亦是未定义的。
objc中向一个对象发送消息[obj foo]和objc_msgSend()函数之间有什么关系?
答案:[obj foo]动态编译之后就是objc_msgSend (obj,@selector(foo))
方法的调用。
关于unrecognized selector的异常
答案:
objc在向一个对象发送消息时,runtime库会根据对象的isa指针找到该对象实际所属的类,首先在 Class 中的缓存查找 IMP (没缓存则初始化缓存),如果没找到,然后在该类中的方法列表以及其父类方法列表中寻找方法运行。
如果一直查找到根类仍旧没有实现,则用_objc_msgForward函数指针代替 IMP 。最后,执行这个 IMP 。
程序在运行时会挂掉并抛出异常unrecognized selector sent to XXX 。
但是在这之前,objc的运行时会给出三次拯救程序崩溃的机会(_objc_msgForward函数的转发功能):
-
Method resolution
调用resolveInstanceMethod:方法 (或 resolveClassMethod:)。允许用户在此时为该 Class 动态添加实现。如果有实现了,则调用并返回YES,那么重新开始objc_msgSend流程。这一次对象会响应这个选择器,一般是因为它已经调用过class_addMethod。如果仍没实现,继续下面的动作。
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_5, __IPHONE_2_0) { class_addMethod(self.class, sel, (IMP)dynamicMethodIMP, "@@:"); BOOL rslt = [super resolveInstanceMethod:sel]; rslt = YES; return rslt; // 1
}
```
-
Fast forwarding
调用forwardingTargetForSelector:方法,尝试找到一个能响应该消息的对象。如果获取到,则直接把消息转发给它,返回非 nil 对象。否则返回 nil ,继续下面的动作。注意,这里不要返回 self ,否则会形成死循环。
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_5, __IPHONE_2_0) { id rslt = [super forwardingTargetForSelector:aSelector]; rslt = self.target; return rslt; // 2
}
```
-
Normal forwarding
调用methodSignatureForSelector:方法,尝试获得一个方法签名。如果获取不到,则直接调用doesNotRecognizeSelector抛出异常。如果能获取,则返回非nil:创建一个 NSlnvocation 并传给forwardInvocation。
调用forwardInvocation:方法,将上面获取到的方法签名包装成 Invocation 传入,如何处理就在这里面了,并返回非ni。
//OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("") - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
{
id rslt = [super methodSignatureForSelector:aSelector];
NSMethodSignature *sig = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
rslt = sig;
return rslt; // 3
}
//OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("")
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
// [super forwardInvocation:anInvocation];
[self.target forwardInvocation:anInvocation];
}
```
> 调用doesNotRecognizeSelector: ,默认的实现是抛出异常。如果上面没能获得一个方法签名,执行该步骤。
```
- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector {
// 在crash前 保存crash数据,供分析
[super doesNotRecognizeSelector:aSelector]; // crash
}
```
总结:上面的方法均是模板方法,开发者可以override,由 runtime 来调用。最常见的实现消息转发:就是重写方法3,吞掉一个消息或者代理给其他对象都是没问题的。
附:_objc_msgForward
直接调用最佳实践:《JSPatch实现原理详解》
有关 runtime 链接
runtime 如何通过 selector 找到对应的 IMP 地址?(类方法和实例方法)
答案:
每一个类对象中都一个方法列表,方法列表中记录着方法的名称,方法实现,以及参数类型,其实selector本质就是方法名称,通过这个方法名称就可以在方法列表中找到对应的方法实现.
使用runtime Associate方法关联的对象,需要在主对象dealloc的时候释放么?
答:MRC 和 ARC 下均不需要。
对象销毁后,被关联的对象就会被释放了
具体的时间:被关联的对象在生命周期内要比对象本身释放的晚很多。它们会在被 NSObject -dealloc 调用的 object_dispose() 方法中释放
对象的内存销毁时间表:
- 调用 -release :引用计数变为零
- 对象正在被销毁,生命周期即将结束.
- 不能再有新的 __weak 弱引用, 否则将指向 nil.
- 调用 [self dealloc]
- 父类 调用 -dealloc
- 继承关系中最底层的父类 在调用 -dealloc
- 如果是 MRC 代码 则会手动释放实例变量们(iVars)
- 继承关系中每一层的父类 都在调用 -dealloc
- NSObject 调 -dealloc
- 只做一件事:调用 Objective-C runtime 中的 object_dispose() 方法
- 调用 object_dispose()
- 为 C++ 的实例变量们(iVars)调用 destructors
- 为 ARC 状态下的 实例变量们(iVars) 调用 -release
- 解除所有使用 runtime Associate方法关联的对象
- 解除所有 __weak 引用
- 调用 free()