OC:浅析Runtime中消息转发机制
一、介绍
OC是一门动态性语言,其实现的本质是利用runtime机制。在runtime中,对象调用方法,其实就是给对象发送一个消息,也即objc_msgSend()。在这个消息发送的过程中,系统会进行一系列的操作,最终实现消息的成功转发或者异常的抛出。这个传递的过程就是消息的转发。
消息转发过程:1、动态解析 2、快转发(接收者重定向) 3、慢转发(完整转发,方法重定向)
二、示例
在Person类中.h文件中声明了一个吃的方法: eat ,但是.m中没有具体的实现。
@interface Person : NSObject
-(void)eat;
@end
然后在控制器中创建Person对象调用eat,发现crash了。
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Person *person = [[Person alloc] init];
[person eat];
}
实现结果和原因如下
crash: '-[Person eat]: unrecognized selector sent to instance 0x60000366f310
reason: methodSignatureForSelector方法中,返回了一个空的对应方法签名,最终导致程序报错崩溃
此时,针对这种情况,消息就进入了转发流程。系统允许我们在Person中通过重写上述的方法进行消息转发。
注意:三个阶段的方法不一定都要重写,如果上一步重写的方法完成了消息的发送,程序就结束了。
第一阶段:动态解析,也即动态添加方法(可以是eat方法实现,也可以是其他方法的实现)
1、在Person类中实现一个方法addEatMethod
-(void)addEatMethod {
NSLog(@"------addEatMethod-----------");
}
2、在Person类中重写resolveInstanceMethod,将addEatMethod通过class_addMethod添加给当前对象
//动态解析:动态添加方法
/*
1、当前对象调用方法,在runtime中,其实就是给当前对象发送一个消息,也即objc_msgSend()。
2、首先系统会通过当前对象的isa指针指向它的类,然后在类的方法缓存中查找是否有此方法,如果有,则取出调用,
如果没有,就去方法列表中查找,如果有,则调用,如果也没有,接着去父类中重复之前的操作进行查找。最后都没有找到该方法时,进入消息的转发流程。
3、此时系统提供给调用者一个机会,重写resolveInstanceMethod方法,进行动态解析,要么不处理沿继承树传递,要么去动态添加方法的实现,完成消息的发送。
*/
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
NSString *methodName = NSStringFromSelector(sel);
if ([methodName isEqualToString:@"eat"]) {
SEL selName = NSSelectorFromString(@"addEatMethod");
Method method = class_getInstanceMethod(self, selName);
return class_addMethod(self, sel, method_getImplementation(method), "v@:");
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
3、程序没有崩溃,打印结果如下
-- ::33.197134+ 消息转发[:] ------addEatMethod-----------
第二阶段:快转发,也即接收者重定向
1、在另一个类中实现eat方法,例如在OtherPerson类中实现了eat方法
#import "OtherPerson.h"
@implementation OtherPerson
-(void)eat {
NSLog(@"__%s__: OtherPerson_吃饭",__func__);
}
@end
2、在Person类中重写forwardingTargetForSelector方法,返回新的消息接收者
//快转发:接收者重定向
/*
如果调用者重写了resolveInstanceMethod,但是并没有动态的去添加方法的实现,消息就进入快速转发阶段。
系统提供给调用者去查找实现了该方法的其他接收者,也即重写forwardingTargetForSelector。在该方法中,调用者要么重新
指定消息的接收者完成消息的发送,要么仍然沿继承树传递。
*/
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector { NSString *methodName = NSStringFromSelector(aSelector);
if ([methodName isEqualToString:@"eat"]){
return [[OtherPerson alloc] init];
}
return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}
3、程序也没有崩溃,打印结果如下
-- ::10.542697+ 消息转发[:] __-[OtherPerson eat]__: OtherPerson_吃饭
第三阶段:慢转发,也即完整转发,消息重定向
1、在Person类中重写methodSignatureForSelector手动生成方法签名,目的是验证选择器的合法性
2、在Person类中重写forwardInvocation指定其他的接收者(也可以修改实现方法,修改响应对象)
//慢转发:完整转发,消息重定向
/*
调用者在resolveInstanceMethod和forwardingTargetForSelector中都没有对消息进行处理,消息就进入慢速转发阶段。
系统提供给调用最后一次机会处理消息,重写methodSignatureForSelector和forwardInvocation方法,
在methodSignatureForSelector中对消息的实现进行签名,在forwardInvocation中消息接收者根据签名完成消息转发。
*/
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector { NSString *methodName = NSStringFromSelector(aSelector);
if ([methodName isEqualToString:@"eat"]) {
//手动生成方法签名
//NSMethodSignature *signature = [NSMehtodSignature methodSignatureForSelector:aSelector];
NSMethodSignature *signature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
return signature;
}
return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
} - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation { //获取签名信息
SEL selector = anInvocation.selector; //新建需要转发消息的对象
OtherPerson *person = [OtherPerson new]; //判断是否响应
if ([person respondsToSelector:selector]) { //若可以响应,则将消息转发给该对象处理
[anInvocation invokeWithTarget:person]; //也可以修改实现方法,修改响应对象
//selector = @selector(addEatMethod);
//[anInvocation setSelector:selector];
//[anInvocation invokeWithTarget:self];
}else {
[super forwardInvocation:anInvocation];
}
}
3、程序仍然没有崩溃,打印结果
-- ::13.216412+ 消息转发[:] __-[OtherPerson eat]__: OtherPerson_吃饭
最后:异常捕捉
1、在Person类中重写doesNotRecognizeSelector方法。
//慢转发:完整转发,消息重定向
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector { NSString *methodName = NSStringFromSelector(aSelector);
if ([methodName isEqualToString:@"eat"]) {
//手动生成方法签名
//NSMethodSignature *signature = [NSMethodSignature methodSignatureForSelector:aSelector];
NSMethodSignature *signature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
return signature;
}
return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}//消息未识别
/*
动态解析、快转发、慢转发这三个过程中调用者都没有处理消息时,系统会调用doesNotRecognizeSelector方法,抛出异常
调用者也可以重写这个方法,对异常做自己的处理操作,防止程序崩溃,提高app使用体验。
推荐用在线上版本,开发环境下,还是要把问题抛出来,以便解决。
*/
-(void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector {
NSLog(@"----Person没有实现eat方法----- ");
}
2、程序依然没有崩溃,打印结果 (注意:方法签名必须要有,不然就会崩溃)
-- ::01.136673+ 消息转发[:] ----Person没有实现eat方法-----
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