Swift方法派发,动态特性

Swift 动态特性

  • 所谓动态:就是在运行阶段才知道自己的类是什么
  • 父类对象指向子类对象,是动态特性,因为在运行的时候,才知道这个变量真正的类型是子类
  • 具有方法动态派发(函数表派发,消息派发)
  • 继承自OC的类Swift类,具有动态特性
  • dynamic修饰的方法和属性,具有动态特性
  • Swift中的反射机制,是动态特性
  • 自省:比如使用is关键字来判断类型是否相同
  • SWift对于继承自OC的类,可以使用KVC,KVO,关联对象等等

静态派发

  • 在编译期的时候,编译器就知道要为某个方法调用某种实现

动态派发

  • 对于每个方法的调用,编译器必须在方法列表中查找执行方法的实现,比如在运行时判断是选择父类的实现,还是子类的实现。对于对象的内存都是在运行时分配的,因此只能在运行时执行检查

编译型语言的函数派发方式

  • 直接派发(Direct Dispatch)
    • 编译后确定了方法的调用地址(静态派发),汇编代码中,直接跳到了方法的地址执行,生成的汇编指令最少,速度最快
    • 例如C语言,C++默认也是直接派发
    • 由于缺乏动态性,无法实现多态
  • 函数表派发(Table Dispatch)
    • 在运行时通过函数查找需要执行的方法,多一次查表的过程,速度比直接派发慢
    • C++的虚函数(Virtual Table),维护一个虚函数表,对象创建的时候会保存虚表的指针,调用方之前,会从对象中取出虚表地址,根据编译时的方法偏移量从虚表取出方法的地址,跳到方法的地址执行
  • 消息派发(Message Dispatch)
    • objc消息发送机制
  • 性能:直接派发 > 函数表派发 > 消息机制派发

直接派发

  • 在Swift中,下面方法会被编译为直接派发
    • 全局函数
    • 使用static声明的方法
    • 使用final声明的所有方法,使用final声明的类里面的所有方法
    • 使用private声明的方法和属性,会隐式final声明
    • 值类型的方法,比如structenum中的方法
    • extension没有使用@objc修饰的实例方法

函数表派发

  • 只有引用类型材质函数表派发
  • 在Swift中,类的方法默认使用函数表派发的方式
  • Swift对于协议Protocol默认使用的是函数表派发,协议可以为struct提供多态的支持
  • Swift的函数表叫做 witness table(C++叫做virtual table)
    • 每个子类都有自己的表结构
    • 对于类中每个重写的方法,都有不同的函数指针
    • 当子类添加新方法时,这些方法指针会添加到函数表的末尾
    • 在运行时使用此表来调用函数的实现 (函数表指针 + 函数偏移 就能找到对应的方法)

消息派发

  • dynamic修饰的方法是消息派发
  • 注意@objc修饰方法,只是把方法暴露给objc

对于继承自NSObject的Swift类,方法派发方式

  • 普通的实例方法,使用函数表派发
  • @objc声明的方法,使用函数表派发
  • 对于重写了OC的方法。使用消息派发
  • extension中的方法,直接派发
  • dynamic修饰的方法,使用消息派发
// 直接派发
func all() { }

class Person {
    final var age: Int {
        return 10
    }

    func eat() {
        
    }
    func commonMethod() {
        
    }
    
    /// private修饰:直接派发
    private func jump() { }
    
    static func staticMethod() {}
    
    final func finalMethod() { }
}

extension Person {
    func extensionMethod() { }
}

struct Model {
    
    func modelFunc() { }
}

final class Student: Person {
    
    override func eat() {
        
    }
    
    func run() {}
}

class Graduates: Person {
    
    func study() {
        
    }
}

class Animal {
    
   dynamic func run() {
        
    }
}

/// 协议采用的函数表派发的方式
protocol Eateable {
    func swite()
}

class Apple: Eateable {
    
    func swite() {
        
    }
}

class CustomView: UIView {
    /// static修饰:直接派发
    static func staticMehod() {}
    /// private: 直接派发
    private func privateMethod() {}
    /// final修饰:直接派发
    final func finalMethod() {}
    /// 直接派发
    static func staticMethod() {}
    /// 普通的实例方法 函数表派发
    func commonMethod() {}
    /// @objc修饰 函数表派发
    @objc func method1() {}
    /// dynamic修饰: 消息派发
    @objc dynamic
    func method2() {}
    /// 重写了OC的方法: 消息派发
    override func layoutSubviews() {
        super.layoutSubviews()
    }
}

class Test {
    
    func handle() {
        let person = Person()
        /// 全局函数直接派发
        all()
        /// 引用的类型的实例方法: 函数表派发
        person.eat()
        person.commonMethod()
        let graduate = Graduates()
        graduate.study()
        
        ///  final修饰:直接派发
        person.finalMethod()
        /// static方法 直接派发
        Person.staticMethod()
        /// extension中没有被@objc修饰:直接派发
        person.extensionMethod()
        /// student final类型;所有方法的均为直接派发
        /// final 关键字可以用在 class,func 或者 var 前面进行修饰,表示不允许对该内容进行继承或者重写操作
        let student = Student()
        student.eat()
        student.run()
        /// 值类型:直接派发
        let data = Model()
        data.modelFunc()
    }
}

引用

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