Runtime窥探（二）| 消息发送

前言

双眸浅看，几世繁华褪色成一纸墨色，岁月索颜，在风居住的街道，我怀抱相思，在雨中等待前世，等待今世，等待晴天，亦或是等待你。

作品集

1.例子

新建Person类，继承于NSObject
新建方法：

- (void)eat{
    NSLog(@"实例方法正在吃饭。。。。");
}
- (void)eatWith:(NSString *)name{
    NSLog(@"实例方法正在和%@吃饭。。。。",name);
}
- (void)drink{
    NSLog(@"实例方法正在喝水。。。。");
}
    
+ (void)eat{
    NSLog(@"类方法正在吃饭。。。。");
}

看看下面例子会执行吗,如果执行打印出什么？

- (void)objc_message{
    Person *p = [Person new];
    [p eat];
    objc_msgSend(p,@selector(eatWith:),@"Dely");
    [p performSelector:@selector(eat) withObject:nil];
    [[p class] performSelector:@selector(eat) withObject:nil];
}

结果是肯定可以执行的，打印结果如下：

实例方法正在吃饭。。。。
实例方法正在和Dely吃饭。。。。
实例方法正在吃饭。。。。
类方法正在吃饭。。。。

疑问：

objc_msgSend是个什么东西？
[[p class] performSelector:@selector(eat) withObject:nil];为什么可以这样调用？

2.objc_msgSend是什么？

objc_msgSend：消息发送、负责方法的调用。

直接使用objc_msgSend需要导入头文件#import <objc/message.h>

//方法定义：消息接受者，消息，参数
objc_msgSend(id _Nullable self, SEL _Nonnull op, ...)

当我们发送消息[receiver message]时，会被编译成:

objc_msgSend(receiver,@selector(message), ...)

也就是说：调用[p eat]时;其实就是调用了

//无参数
objc_msgSend(p,@selector(eat));
//有参数
objc_msgSend(p,@selector(eatWith:),@"Dely");

performSelector方法底层其实就是基于objc_msgSend封装的，被编译成

objc_msgSend(Person,@selector(eat));

3.消息发送机制

我们就算调用了objc_msgSend方法那到底怎么调用到函数的实现的呢？他的调用机制是怎么样的呢？也就是我们常说的OC的消息发送机制.

我们在上一篇讲解isa和class的时候无形中其实也讲解了消息发送机制，主要讲解了isa和class，不明白的可以再去复习一下isa和class到底是个什么东西？

objc_msgSend如何执行方法？

上面提到了，一个OC方法被编译成objc_msgSend，那么，Runtime如何找到方法的执行体呢？

再看下runtime中objc_class定义：

//Class
typedef struct objc_class *Class;

//objc_class
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;

可以看到 Class 中包含了isa指针、methodLists、cache等信息。

实例可以通过isa指针找到Class
Class中methodLists包含了类中所有的实例方法
实例的元类中methodLists中包含了类中所有的加方法

objc_message

实例方法的执行过程：

例如：[p eat];

1.首先被编译成objc_msgSend(id receiver, SEL op, ...);
2.根据receiver对象的isa指针获取它对应的Class；
3.优先在class的cache（为了提高效率）查找message方法,找到直接执行执行6，找不到继续往下执行
4.再到methodLists查找，找到直接执行6，找不到继续往下执行
5.没有在class找到，再到super_class查找，依次查找到基类NSObject.如果还没找到执行消息转发机制（本文不讲解）
6.找到method，根据IMP执行函数，并将返回值给调用者

类方法的执行过程：

例如：[Person eat];

因为类方法列表保存在元类中，所以跟实例方法不同的是：首先类对象会根据Class的isa指针找到对应的元类。查找过程在元类中的methodLists查找方法，找不到的话，查找到当前的父类，然后在父类对应元类的methodLists。执行过程就和上面的实例方法一样了。

每一个Class的isa指向唯一一个元类，每个元类的isa都指向同一个根元类
其实类Class本身就是一个实例，只不过他是元类的实例。所以我们根据实例的isa就可以找到对应的类

开始还有一个疑问？ [[p class] performSelector:@selector(eat) withObject:nil];为什么可以这样调用？
编译完成后都会执行objc_msgSend，只不过对象是Class类型罢了，给对象发一个消息。依次查找元类中的方法，当然可以执行了。

现在对于OC的消息转发机制是否有一些了解。上面说到消息到最后都没有找到该怎么办？他该何去何从？会立即崩溃吗？这就是下一篇博客要讲的内容：消息转发