动态方法解析和转发
在上面的例子中,如果 foo没有找到会发生什么?通常情况下,程序会在运行时挂掉并抛出 unrecognized selector sent to … 的异常。但在异常抛出前,Objective-C 的运行时会给你三次拯救程序的机会:
- Method resolution
- Fast forwarding
- Normal forwarding
Method Resolution
首先,Objective-C 运行时会调用 +resolveInstanceMethod:
或者 +resolveClassMethod:,让你有机会提供一个函数实现。如果你添加了函数并返回 YES, 那运行时系统就会重新启动一次消息发送的过程。还是以 foo
为例,你可以这么实现:
void fooMethod(id obj, SEL _cmd)
{
NSLog(@"Doing foo");
}
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
{
if(aSEL == @selector(foo:))
{
class_addMethod([self class], aSEL, (IMP)fooMethod, "v@:"); return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod];
}
如果 resolve 方法返回 NO ,运行时就会移到下一步:消息转发(Message Forwarding)。
PS:iOS 4.3 加入很多新的 runtime 方法,主要都是以 imp 为前缀的方法,比如 imp_implementationWithBlock()用 block 快速创建一个 imp 。 上面的例子可以重写成:
IMP fooIMP = imp_implementationWithBlock(^(id _self) { NSLog(@"Doing foo");
});
class_addMethod([self class], aSEL, fooIMP, "v@:");
Fast forwarding
如果目标对象实现了 -forwardingTargetForSelector: ,Runtime 这时就会调用这个方法,给你把这个消息转发给其他对象的机会。
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
if(aSelector == @selector(foo:))
{
return alternateObject;
}
return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}
只要这个方法返回的不是 nil 和 self,整个消息发送的过程就会被重启,当然发送的对象会变成你返回的那个对象。否则,就会继续 Normal Fowarding 。
Normal forwarding
这一步是 Runtime 最后一次给你挽救的机会。首先它会发送 -
methodSignatureForSelector:消息获得函数的参数和返回值类型。如果 -methodSignatureForSelector:返回 nil ,Runtime 则会发出 -doesNotRecognizeSelector:消息,程序这时也就挂掉了。
如果返回了一个函数签名,Runtime 就会创建一个 NSInvocation 对象并发送 -forwardInvocation:消息给目标对象。
NSInvocation 实际上就是对一个消息的描述,包括selector 以及参数等信息。所以你可以在 -forwardInvocation:
里修改传进来的 NSInvocation 对象,然后发送 -invokeWithTarget:
消息给它,传进去一个新的目标:
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation
{
SEL sel = invocation.selector;
if([alternateObject respondsToSelector:sel])
{
[invocation invokeWithTarget:alternateObject];
}
else
{
[self doesNotRecognizeSelector:sel];
}
}
Cocoa 里很多地方都利用到了消息传递机制来对语言进行扩展,如 Proxies、NSUndoManager 跟 Responder Chain。NSProxy 就是专门用来作为代理转发消息的;NSUndoManager 截取一个消息之后再发送;而 Responder Chain 保证一个消息转发给合适的响应者。
总结
Objective-C 中给一个对象发送消息会经过以下几个步骤:
在对象类的 dispatch table 中尝试找到该消息。如果找到了,跳到相应的函数IMP去执行实现代码;
如果没有找到,Runtime 会发送 +resolveInstanceMethod:或者 +resolveClassMethod:尝试去 resolve 这个消息;
如果 resolve 方法返回 NO,Runtime 就发送 -forwardingTargetForSelector:允许你把这个消息转发给另一个对象;
如果没有新的目标对象返回, Runtime 就会发送 -methodSignatureForSelector:和 -forwardInvocation:消息。你可以发送 -invokeWithTarget:消息来手动转发消息或者发送 -doesNotRecognizeSelector:抛出异常。