objective-c runtime 开发详情

目录

• 概述
• 对象与类的实质
  • id与class
  • 继承关系与isa
  • 总结　　　　
• C函数创建一个OC类
• OC类与runtime
  • NSObjectProtocol
  • NSObject
  • NSProxy

一、概述

　　Objective-C是开发 osx/ios 的主要语言，它是C语言的一个超集。Objective-C继承了C的基本语法特性，并添加了面对象的特性，所以在Objective-C代码里可以直接写C代码的。在Objective-C里面的对象是一个动态类型，只有在运行时才会被确定下来。在运行时你可以为一个类添加新的方法、属性，也可以修改这个类原有的方法、属性。提供动态添加、修改类的api我们管它叫做runtime api。这一篇文章我们就来学runtime api 、runtime与Objective-C的关系。Objective-C的runtime源码可以从这里获得 runtime 。每个版本的runtime实现不一样，本文以objc4-706.tar.gz为标板。

二、对象与类的实质

　id与class

　　在Objective-C里面 id 代表着任意对象，Class代表着任意的类，我们可以看源码的定义：

typedef struct objc_class *Class;
typedef struct objc_object *id;

　　可以看出id的实质是机构体objc_object的指针，Class的实质是结构体objc_class的指针。我们在查看结构体objc_object、objc_class的源码（隐藏了一些代码）

　　objc_object:

struct objc_object {
private:
    isa_t isa;   // 唯一的成员变量 代表当前对象所指向的类的信息
public:
　　// 返回isa的Calss指针　　
　　Class getIsa();
    // 下面还有一系列相关的函数
    ......
}

　　isa_t:

union isa_t
{
    isa_t() { }
    isa_t(uintptr_t value) : bits(value) { }

    Class cls;
    uintptr_t bits;
    struct {
        uintptr_t nonpointer        : ;
        uintptr_t has_assoc         : ;
        uintptr_t has_cxx_dtor      : ;
        uintptr_t shiftcls          : ; // MACH_VM_MAX_ADDRESS 0x1000000000
        uintptr_t magic             : ;
        uintptr_t weakly_referenced : ;
        uintptr_t deallocating      : ;
        uintptr_t has_sidetable_rc  : ;
        uintptr_t extra_rc          : ;
    };
}

　　objc_class:

struct objc_class : objc_object {
    Class superclass;
    const char *name;
    uint32_t version;
    uint32_t info;
    uint32_t instance_size;
    struct old_ivar_list *ivars;
    struct old_method_list **methodLists;
    Cache cache;
    struct old_protocol_list *protocols;
    // CLS_EXT only
    const uint8_t *ivar_layout;
    struct old_class_ext *ext;

    // 下面还有一系列相关函数
    ......
}

　　从上面我们可以看出2点

　　1.objc_object有一个成员变量isa用来保存这个对象指向的类的信息

　　2.objc_class继承objc_object，意思就是说class也是对象，我们管它叫做类对象

　　既然类对象也是对象，那么类对象自然也有isa成员变量了，oc里面把类对象的isa成员变量指向的类叫做元类（meta class）

　　元类是用来实现类方法的，那么元类对象的isa有指向什么呢？oc里面把元类对象的isa指向基类的元类。元类也是有父类...感觉无穷无尽了

　　我们还是来看图1吧：

　　

　　我们来说明上图

　　1.Cat类继承Animal类，Animal类继承NSObject类,cat是Cat的一个实例

　　2.cat的对象的isa指向 Cat 类

　　3.Cat类的isa指向Cat类的元类（Cat meta class，相应的Animal类的isa指向Animal类的元类（Animal meta class），NSObject类的isa指向NSObject类的元类（NSObject meta class）

　　4.Cat类的元类继承Animal类的元类，Animal类的元类继承NSObject类的元类，NSObject类的元类继承NSObject类。

　　5.Cat meta class、Animal meta class、NSObject meta class这三个元类的isa都指向根元类（root metaclass）。大部分时候根元类就是NSObject meta class。

　继承关系与isa

　　这些继承关系，还有isa构成了oc的对象与类整系统，它们到底怎么发生作用呢，请看下面例子。

@interface Animal : NSObject
+(BOOL)isAnimal; // 是否动物 永远返回ture
-(void)move;     // 移动
@end

@interface Cat :Animal
-(void)eatFish;
@end

　　上面是Cat与Animal类的实现，下面代码将展示对象、类怎么调用一个方法的。

Cat *cat = [Cat new];

[cat eatFish];

[cat move];

id newCat = [cat copy];

BOOL isAnimal = [Cat isAnimal];

　　首先是创建一个Cat的实例

Cat *cat = [Cat new];

　　分析上面这句代码前我们先确认一件事：实例方法是在类里实现的，类方法是在类的元类里实现的

　　确认了这些事，我们就可以开始分析了

　　1.因为new是类方法，所以第一步当然是查询Cat类的isa指向的Cat类的元类（Cat meta class）有没有这个方法，发现Cat meta class 并没有实现new方法。

　　2.接着查询Cat meta class的父类即Animal类的元类（Animal meta class）有没有这个方法，发现还是new方法。

　　3.再接着查询Animal meta class的父类既NSObject类的元类（NSObject meta class），发现NSObject meta class是有实现new方法的，所以就调用new方法返回一个实例cat。

[cat eatFish];

　　这句代码就比较简单了

　　先查询cat对象的isa指向的Cat类，有没有实现eatFish这个方法，发现Cat类已经实现了，直接调用既可。

[cat move];

　　这个跟[cat eatFish]类似，

　　1.先查询cat对象的isa指向的Cat类，发现并没有实现move方法

　　2.在查询Cat类的父类Animal类，发现Animal类已经实现了move，直接调用

id newCat = [cat copy];

　　这句代码与[cat move]类似

　　1.先查询cat对象的isa指向的Cat类，发现并没有实现copy方法

　　2.再查询Cat类的父类Animal类，发现并没有实现copy方法

　　3.继续查询Animal类的父类NSObject类，发现NSObject类有实现copy方法，直接调用

BOOL isAnimal = [Cat isAnimal];

　　这句代码与[Cat new]类似，大家可以试着分析。

　总结

　　在Objectative-c里面一个类的实例是一个对象，一个类也是一个对象叫类对象，对象用结构体struct objc_objectl来描述，对象都有一个isa成员变量用来指向这个对象的类。对象实例的方法都走这个对象的类里实现。

　　类对象的isa指向这个类对象的类，类对象的类叫做元类。类的方法都在元类里实现。

　　元类它也是一个对象叫做元类对象。元类对象的isa指向根元类（root metaclass），根元类在大部分时候都是NSObject meta class。

　　当然，类的成员变量、属性、方法、协议等都由相应的机构体来表示，这里就不一一展开了，下文遇到会展开。

三、C函数创建一个OC类

　　这节我们用runtime的c函数来创建一个oc类，通过这种方式来加深对oc类的理解。

　　首先我写了一个方法用于打印一个id对象的类的相关信息，

 void rtl_Class(id object){

     // 获取一个对象的class
     Class cls = object_getClass(object);
     // 获取class 名字
     const char * className = class_getName(cls);
     printf("%20s :[%p (%s)]\n"  ,"class Name",cls,className);

     // 展示类的继承关系
     // 获取父类
     Class superClass = class_getSuperclass(cls);
     printf("%20s :[%p (%s)]"    ,"class Inherit",cls,className);
     while (superClass) {
         printf(" => [%p (%s)]",superClass,class_getName(superClass));
         superClass = class_getSuperclass(superClass);
     }
     printf("\n");

     // 展示元类的继承关系
     // 获取一个类的元类
     Class metaClass = objc_getMetaClass(class_getName(cls));
     printf("%20s :[%p (%s)]"    ,"meta class Inherit",metaClass,class_getName(metaClass));
     metaClass = class_getSuperclass(metaClass);
     while (metaClass) {
         printf(" => [%p (%s)]",metaClass, class_getName(metaClass));
         metaClass = class_getSuperclass(metaClass);
     }
     printf("\n");

     // 展示元类的isa信息
     // isa成员变量在arm64下并不是一个Class的指针，所以不能直接这样使用 Class metaClass = cls->isa;但是可以打印cls->isa的指针
     metaClass = objc_getMetaClass(class_getName(cls));
     while (metaClass) {
         printf("%10s meta class isa ：%p \n",class_getName(metaClass),metaClass->isa);
         metaClass = class_getSuperclass(metaClass);
     }
     // 展示类变量列表
     printf("\nvar List:\n");
     unsigned int count = ;
     Ivar * varList = class_copyIvarList(cls, &count);
     for (int i=; i<count; i++) {
         Ivar var = varList[i];
         printf("[%30s] [offset:%ld]\n",ivar_getName(var),ivar_getOffset(var));
     }
     // 展示属性列表
     printf("\nproperty List:\n");
     count = ;
     objc_property_t * propList = class_copyPropertyList(cls, &count);
     for (int i=; i<count; i++) {
         objc_property_t property = propList[i];
         printf("[%30s] [%s]\n",property_getName(property),property_getAttributes(property));
     }

     // 展示类方法
     printf("\nclass method List:\n");
     Class metaCls = objc_getMetaClass(class_getName(cls));
     count = ;
     Method * methodList = class_copyMethodList(metaCls, &count);
     for (int i = ; i < count; i++) {
         Method method = methodList[i];
         printf("[%30s]\n",sel_getName(method_getName(method)));
     }

     // 展示实例类方法
     printf("\nclass instance method List:\n");
     count = ;
     methodList = class_copyMethodList(cls, &count);
     for (int i = ; i < count; i++) {
         Method method = methodList[i];
         printf("[%30s]\n",sel_getName(method_getName(method)));
     }
     printf("\n\n");
 }

　　继续讲之前先，大家应该先记住runtime函数的命名规则

　　class_xxx　　　　  　　--- 与类相关的函数

　　objc_xxxx　　　　 　　--- 与对象相关的函数

　　object_xxx　　　　　　--- 与类实例相关的函数

　　property_xxx　　  　　--- 与属性相关的函数

　　ivar_xxx　　　　　　　--- 与类成员变量相关的函数　　　　　　　　

　　method_xxx　　　　　--- 与方法相关的函数　

　　sel_xxxx　　　　　　   --- 与seletor相关的函数

　　imp_xxx　　　　　　　--- 与imp相关的函数

　　protocol_xxx              --- 与协议相关的函数

　　runtime api函数的的命名比较规范，一看名字就大概知道函数的功能了，后续将不再讲解runtime api，特殊除外。

　　所有的runtime api 都可以在这里 查到 runtime

　　下面我们就用runtime api来创建一个Person类，Person类继承Biology类，Biology继承NSObject类。

 //
 //  RuntimeTestVC.m
 //  IOSTest
 //
 //  Created by 朱国清 on 17/1/16.
 //  Copyright © 2017年 朱国清. All rights reserved.
 //

 #import "RuntimeTestVC.h"
 #import <objc/runtime.h>
 #import "runtime_log.h"
 #import <objc/message.h>

 NSString * name(id self,SEL _cmd){
     // kvo coding
     Ivar nameVar = class_getInstanceVariable([self class], "_name");
     return object_getIvar(self,nameVar);
 }
 void setName(id self,SEL _cmd, NSString *name){
     // kvo coding
     Ivar nameVar = class_getInstanceVariable([self class], "_name");
     object_setIvar(self, nameVar, name);
     printf("setName : %s\n",[name UTF8String]);
 }
 void sayHello(id self,SEL _cmd){
     Ivar ageVar = class_getInstanceVariable([self class], "age");
     NSNumber * age = object_getIvar(self, ageVar);
     Ivar nameVar = class_getInstanceVariable([self class], "_name");
     NSString * name = object_getIvar(self, nameVar);

     printf("[%s][%s] my name is %s age is %d \n",class_getName([self class]),sel_getName(_cmd),[name UTF8String],(int)age.integerValue);
 }
 void isPerson(){
     printf("is person.\n");
 }
 void add(id self,SEL _cmd,int x, int y){
     printf("x + y = %d\n",x+y);
 }

 @interface RuntimeTestVC ()

 @end

 @implementation RuntimeTestVC

 - (void)viewDidLoad {
     [super viewDidLoad];

     [self newClass];

 }
 -(void)newClass{

     // 创建Biology类，继承NSObject类
     Class Biology = objc_allocateClassPair([NSObject class], "Biology", );
     // 注册Biology类，只有注册了，才能用Biology类
     objc_registerClassPair(Biology);

     // 创建 Person，继承Biology类
     Class Person = objc_allocateClassPair(Biology, "Person", );

     // 添加 类实例变量
     class_addIvar(Person, "age",    sizeof(NSInteger),  , "i");
     class_addIvar(Person, "_name",  sizeof(NSString *), , "@");

     // 添加 类的属性
     objc_property_attribute_t type          = {"T", "@\"NSString\""};
     objc_property_attribute_t ownership     = { "C", "" };
     objc_property_attribute_t nonatomic     = { "N", "" };
     objc_property_attribute_t backingivar   = { "V", "_name"};
     objc_property_attribute_t attrs[] = {type, ownership,nonatomic, backingivar};
     class_addProperty(Person, "name", attrs, );

     // 实例方法
     // 属性name 的setter getter 方法
     class_addMethod(Person, @selector(name),    (IMP)name   , "v");
     class_addMethod(Person, @selector(setName:),(IMP)setName, "v@");

     class_addMethod(Person, @selector(say), (IMP)sayHello, "v");
     class_addMethod(Person, @selector(addWithX:y:), (IMP)add, "vii");

     // 注册Person类
     objc_registerClassPair(Person);

     // 添加类方法
     // 只有注册Person后才能通过objc_getMetaClass获取Person类的元类
     Class personMetaClass = objc_getMetaClass(class_getName(Person));
     class_addMethod(personMetaClass, @selector(isPerson), (IMP)isPerson, "v");

     // 创建一个Person的实例
     id zhang = [[Person alloc]init];
     // 打印zhang的信息
     rtl_Class(zhang);

     // 设置实例变量
     Ivar ageVar = class_getInstanceVariable([zhang class], "age");
     object_setIvar(zhang, ageVar, @);

     // 5种调用一个实例的方法
     // 1. 调用objc_msgSend函数得把 enable strict checking of objc_msgSend calls  设置为NO
     // arm64下，需要显式转换函数原型
     ((void(*)(id,SEL,int,int))objc_msgSend)(zhang, @selector(addWithX:y:),,);
     ((void(*)(id,SEL,id))objc_msgSend)(zhang,@selector(setName:),@"zhangsan1");

     // 2.performSelector
     [zhang performSelector:@selector(setName:) withObject:@"zhangsan2"];

     // 3.直接调用函数
     setName(zhang, @selector(setName:), @"zhangsan3");

     // 4.直接调用Method 需要显式转换函数原型
     Method setNameMethod = class_getInstanceMethod([zhang class], @selector(setName:));
     ((void (*)(id, Method, id)) method_invoke)(zhang, setNameMethod,@"zhangsan4");

     // 5.直接调用IMP
     IMP setNameIMP = class_getMethodImplementation([zhang class],@selector(setName:));
     ((void (*)(id, SEL, id))setNameIMP)(zhang,@selector(setName:),@"zhangsan5");

     // 带返回值
     NSString * name = ((id(*)(id,SEL))objc_msgSend)(zhang, @selector(name));
     printf("name = %s\n",[name UTF8String]);

     [zhang performSelector:@selector(say)];

     // 调用类方法与调用实例方法是一样的，只是第一个参数设置为类对象
     ((void(*)(id,SEL))objc_msgSend)((id)Person,@selector(isPerson));

     //
 //  objc_disposeClassPair(runtimeClass);

 }
 /*
  输出

          class Name :[0x7f9932da8830 (Person)]
       class Inherit :[0x7f9932da8830 (Person)] => [0x7f9932d0b540 (Biology)] => [0x102ab9170 (NSObject)]
  meta class Inherit :[0x7f9932da8330 (Person)] => [0x7f9932dc8e80 (Biology)] => [0x102ab9198 (NSObject)] => [0x102ab9170 (NSObject)]
     Person meta class isa ：0x102ab9198
    Biology meta class isa ：0x102ab9198
   NSObject meta class isa ：0x102ab9198
   NSObject meta class isa ：0x102ab9198

  var List:
  [                           age] [offset:8]
  [                         _name] [offset:16]

  property List:
  [                          name] [T@"NSString",C,N,V_name]

  class method List:
  [                      isPerson]

  class instance method List:
  [                   addWithX:y:]
  [                           say]
  [                      setName:]
  [                          name]

  x + y = 4
  setName : zhangsan1
  setName : zhangsan2
  setName : zhangsan3
  setName : zhangsan4
  setName : zhangsan5
  name = zhangsan5
  [Person][say] my name is zhangsan5 age is 19
  is person.

  */

 @end

　　代码都注释的很清楚了，耐心看完的理解应该没有问题。有几点需要说明一下

　　1.在arc下如果需要调用objc_msgSend等一些函数，必须做两件事。第一引入objc/runtime.h，第二把编译选项enable strict checking of objc_msgSend calls 设置为NO。

　　2.在ram64下调用objc_msgSend函数、method_invoke函数、IMP变量时必须显式地转化成相应的函数原型，才能正确的调用相应的函数。

　　3.上面代码的输出结果片段1证明图1的正确性。

　　4.通过objc_getMetaClass函数来获取一个Class的元类是，被获取的Class必须已经被linked进来，否则返回空。　　

　　

　　还有两点需要解释

　　1.就是在runtime api中 类成员变量、给函数的参数、返回值怎么用字符串表示。具体看表1

Code	Meaning
c	A char
i	An int
s	A short
l	A long l is treated as a 32-bit quantity on 64-bit programs.
q	A long long
C	An unsigned char
I	An unsigned int
S	An unsigned short
L	An unsigned long
Q	An unsigned long long
f	A float
d	A double
B	A C++ bool or a C99 _Bool
v	A void
*	A character string (char *)
@	An object (whether statically typed or typed id)
#	A class object (Class)
:	A method selector (SEL)
[array type]	An array
{name=type...}	A structure
(name=type...)	A union
bnum	A bit field of num bits
^type	A pointer to type
?	An unknown type (among other things, this code is used for function pointers)

　　2.就是怎么表示一个类的属性，我们先来看代码

 // 添加 类的属性
    objc_property_attribute_t type          = {"T", "@\"NSString\""};
    objc_property_attribute_t ownership     = { "C", "" };
    objc_property_attribute_t nonatomic     = { "N", "" };
    objc_property_attribute_t backingivar   = { "V", "_name"};
    objc_property_attribute_t attrs[] = {type, ownership,nonatomic, backingivar};
    class_addProperty(Person, "name", attrs, );

　　用一个objc_property_attribute_t数组来描述，objc_property_attribute_t是一个结构体

typedef struct {
    const char *name;           /**< The name of the attribute */
    const char *value;          /**< The value of the attribute (usually empty) */
} objc_property_attribute_t;

　　有一个name与一个value。name 可以取下表2的值，value根据需要填，不需要可以填空字符串。

Code	Meaning
R	The property is read-only (readonly).
C	The property is a copy of the value last assigned (copy).
&	The property is a reference to the value last assigned (retain).
N	The property is non-atomic (nonatomic).
G<name>	The property defines a custom getter selector name. The name follows the G (for example, GcustomGetter,).
S<name>	The property defines a custom setter selector name. The name follows the S (for example, ScustomSetter:,).
D	The property is dynamic (@dynamic).
W	The property is a weak reference (__weak).
P	The property is eligible for garbage collection.
t<encoding>	Specifies the type using old-style encoding.

　　需要注意这个objc_property_attribute_t数组必须以name为T的objc_property_attribute_t开头，name 为T 的item表示这个属性的类型。可以通过@encode(<#type-name#>)返回一个类型的字符串表示。

　　必须以name为V的objc_property_attribute_t为结尾。name为V的item的value表示这个属性的名字。　　

四、OC类与runtime

　　一般来说，NSObject类是大多数的OC类的基类（少部分是继承自NSProxy，后面会介绍）。通过继承NSObject类，oc类获得了runtime系统接口和OC对象的能力。所以说NSObject是OC类与runtime的桥梁。

　NSObjectProtocol

　　值得注意的是OC定义了一个名叫NSObject的协议，这个协议符号与NSObject类是完全同名的。NSObject协议定义了一系列的方法,看下列代码

@protocol NSObject

- (BOOL)isEqual:(id)object;
@property (readonly) NSUInteger hash;

@property (readonly) Class superclass;
- (Class)class OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use 'anObject.dynamicType' instead");
- (instancetype)self;

- (id)performSelector:(SEL)aSelector;
- (id)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)object;
- (id)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)object1 withObject:(id)object2;

- (BOOL)isProxy;

- (BOOL)isKindOfClass:(Class)aClass;
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)aClass;
- (BOOL)conformsToProtocol:(Protocol *)aProtocol;

- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector;

- (instancetype)retain OBJC_ARC_UNAVAILABLE;
- (oneway void)release OBJC_ARC_UNAVAILABLE;
- (instancetype)autorelease OBJC_ARC_UNAVAILABLE;
- (NSUInteger)retainCount OBJC_ARC_UNAVAILABLE;

- (struct _NSZone *)zone OBJC_ARC_UNAVAILABLE;

@property (readonly, copy) NSString *description;
@optional
@property (readonly, copy) NSString *debugDescription;

@end

　　正如前面所说的，OC语言有两个基类，一个是NSObject，另一个是NSProxy，这两个基类都实现是NSObject协议。

　　@interface NSObject<NSObject>

　　@interface NSProxy<NSObject>

　　所以在OC里所有类都能直接用NSObject协议的所有方法，因为基类NSObject类、NSProxy类已经实现了。

　NSObject

　　NSObject不仅是OC类的基础还是OC类与runtime交互的桥梁。接下来我们直接来学习NSObject重要的方法，来加深对runtime的理解。

　　load 函数

+ (void)load;

• 一个类、一个类别被添加到runtime的时候被调用
• 父类的load在子类的load之前被调用，类别的load在类别的宿主类的load之后被调用

　　initialize 函数

+ (void)initialize;

• 在给一个类发第一条消息时，会先于第一条消息执行initialize函数。
• 父类的initialize在子类initialize之前被调用
• 如果子类没事覆盖initialize函数，会调用父类的initialize函数，所以说一个父类的initialize有可以会被调用多次。这个问题可以通过下列代码来解决

+ (void)initialize {
    if (self == [ClassName self]) {
        // ... do the initialization ...
    }
}

　　alloc 函数

+ (instancetype)alloc OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use object initializers instead");

• 初始化isa，把成员变量内存都置为0，并返回一个实例

　　一般来说在调用alloc之后，还必须调用init函数来完成整个初始化过程。

TheClass *newObject = [[TheClass alloc] init];

　　performSelector:函数

- (id)performSelector:(SEL)sel {
    if (!sel) [self doesNotRecognizeSelector:sel];
    return ((id(*)(id, SEL))objc_msgSend)(self, sel);
}

- (id)performSelector:(SEL)sel withObject:(id)obj {
    if (!sel) [self doesNotRecognizeSelector:sel];
    return ((id(*)(id, SEL, id))objc_msgSend)(self, sel, obj);
}

- (id)performSelector:(SEL)sel withObject:(id)obj1 withObject:(id)obj2 {
    if (!sel) [self doesNotRecognizeSelector:sel];
    return ((id(*)(id, SEL, id, id))objc_msgSend)(self, sel, obj1, obj2);
}

• performSelector函数的功能就是给自己发一个消息，接受这个消息的SEL只支持0、1、2个参数。
• performSelector内部是直接调用objc_msgSend这个runtime api。

　　当给一个对象发送它不支持的消息时，OC是怎么处理的呢？整个过程涉及下面4个函数

+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel;
-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;
-(NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;
-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;

　　整个过程是处理的

　　1.OC首先调用的是resolveInstanceMethod函数，给个机会你动态地添加响应这个消息的函数实现,并且把YES当做返回值返回，这时OC会直接调用你新添加的函数。如果返回NO,就执行2。

　　2.OC会再调用forwardingTargetForSelector:,咨询你是否有其他对象othterObject可以处理这个消息，如果有就把othterObject当住返回值返回，这时OC就会把消息转发给othterObject。如果返回nil,将会执行3。

　　3.OC调用methodSignatureForSelector:,咨询你是否要响应这个消息，如果响应麻烦返回响应函数的methodSignature，然后会继续执行4。如果返回nil将执行5.

　　4.OC调用forwardInvocation：这个函数会传入一个NSInvocation，你可以通过NSInvocation来指定由哪个target来执行。就算你不执行NSInvocation，OC也不管你了，它的任务已经完成了。

　　5.调用doesNotRecognizeSelector抛出异常。

　NSProxy

　　NSProxy到底是什么？有什么用？怎么用？我们这里只要讲个大概，大家有个概念就好。

　　NSProxy是一个虚类并不能直接用，需要创建一个类并继承它才能使用。从名字上来看，NSProxy应该是一个代理，你可以向NSProxy发送一个NSProxy并不响应的消息，NSProxy把这个消息转发给其他响应这个消息的对象。

　　那NSProxy有什么用呢，你可以通过NSProxy来实现多继承（OC是单继承关系）。你也可以通过NSProxy来调用远程的类（其他进程类，通过NSconnection来发生，比如 NSDistantObject类）。

　　　创建继承NSProxy类，必须实现两个方法

　　　　forwardInvocation:　　　　　　--  转发消息

　　　　methodSignatureForSelector:  --  返回一个消息的响应函数类型

　　我们来看下列代码，TestNSProxy类是模拟多继承的一个例子

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//  TestNSProxy.h
//  IOSTest
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//  Created by 朱国清 on 17/1/22.
//  Copyright © 2017年 朱国清. All rights reserved.
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#import <Foundation/Foundation.h>

@interface TestNSProxy : NSProxy

+(instancetype)testProxy;

@end

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//  TestNSProxy.m
//  IOSTest
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//  Created by 朱国清 on 17/1/22.
//  Copyright © 2017年 朱国清. All rights reserved.
//

#import "TestNSProxy.h"

@implementation TestNSProxy{
    NSString * stringObjc;
    NSMutableArray * arrayObjc;
}
+(instancetype)testProxy{
    // NSProxy 只能通过静态方法alloc来生成实例
    return [[TestNSProxy alloc]init];
}
-(instancetype)init{
    // 分别创建两个不同的对象
    stringObjc  = @"";
    arrayObjc   = [[NSMutableArray alloc]init];
    return self;
}
// forwardInvocation、methodSignatureForSelector这两个函数来处理不存在的message
-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation{
    SEL sel = invocation.selector;
    if ([stringObjc respondsToSelector:sel]) {
        [invocation invokeWithTarget:stringObjc];
        return;
    }
    if ([arrayObjc respondsToSelector:sel]) {
        [invocation invokeWithTarget:arrayObjc];
        return ;
    }
    [super forwardInvocation:invocation];
}
-(NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel{
    if ([stringObjc respondsToSelector:sel]) {
        return [stringObjc methodSignatureForSelector:sel];
    }
    if ([arrayObjc respondsToSelector:sel]) {
        return [arrayObjc methodSignatureForSelector:sel];
    }
    return [super methodSignatureForSelector:sel];
}
@end

　　使用TestNSProxy

TestNSProxy * proxy = (TestNSProxy *)[TestNSProxy testProxy];
    // 强制转换为NSStirng * 只是骗过编译器，给TestNSProxy发TestNSProxy并没有实现的stringByAppendingString:方法。
    NSString * outStr = [(NSString *)proxy stringByAppendingString:@"append String"];
    NSLog(@"strObjc=%@",outStr);
    // 输出 strObjc=append String

    // 强制转换为NSMutableArray * 只是骗过编译器，给TestNSProxy发TestNSProxy并没有实现的addObject:方法。
    [(NSMutableArray *)proxy addObject:@"item1"];
    [(NSMutableArray *)proxy addObject:@"item2"];
    NSString * lastObject = [(NSMutableArray *)proxy lastObject];
    NSLog(@"lastObject=%@",lastObject);
    // 输出 lastObject=item2