深入研究Runtime(2) - 发送消息Messaging - 简书

   <h2>消息机制</h2>    <p>在Objective-C中，最重要的就是消息发送机制。本文从两个方面深入学习该机制：</p>    <ol>     <li>消息表达式如何转换为调用<code>objc_msgSend</code>函数 && 如何通过<code>方法名</code>发送消息？</li>     <li>如何利用<code>objc_msgSend</code>函数 && 必要时如何避免动态绑定？</li>    </ol>    <h2>objc_msgSend</h2>    <p>在Objective-C语言里，消息<code>直到运行时</code>才会绑定到具体的方法实现。编译器把<code>消息表达式</code></p>    <blockquote>     <p>[receiver message]</p>    </blockquote>    <p>转化为调用消息发送函数<code>objc_msgSend</code>函数。该函数有两个主要的参数：</p>    <ul>     <li>receiver：消息接收者</li>     <li>selector：方法选择器</li>    </ul>    <blockquote>     <p>objc_msgSend(receiver, selector)</p>    </blockquote>    <p>如果消息表达式有参数，则转化如下：</p>    <blockquote>     <p>objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...)</p>    </blockquote>    <p><strong><em>动态绑定就是在消息发送函数<code>objc_msgSend</code>里实现的</em></strong></p>    <ol>     <li>根据<code>receiver的类</code>找到<code>selector</code>指向的方法的实现</li>     <li>调用找到的方法实现，把消息<code>接收对象</code>（ 实际上传递的是对象数据的指针 ）和方法的<code>相关参数</code>传递进去</li>     <li>将执行方法实现后的返回值返回出去</li>    </ol>    <p><em>其实当一个<code>对象</code>被创建、分配好内存、初始化实例变量时，第一个被创建的变量就是指向<code>类结构体</code>的指针（ isa 指针 ）</em></p>    <blockquote>     <p>note：一个对象与在运行时系统上工作，isa 指针是必须有的。定义一个对象的结构体，必须与<code>struct objc_object { Class isa; }</code>相符合（ 在objc/objc.h中定义 ）。但是我们很少去定义这个结构体，因为<code>NSObject</code>和<code>NSProxy</code>中的 <code>alloc</code> 和 <code>allocWithZone:</code> 方法会调用 <code>class_createInstance</code> 生成 <code>objc_object</code></p>    </blockquote>    <p><strong>如下整个消息发送的流程框架：实现了上面(1.)步骤</strong></p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/59733cc488eef1606fcaf085e16061b9.png" alt="深入研究Runtime(2) - 发送消息Messaging - 简书" width="1224" height="1182"></p>    <p>Messaging.png</p>    <ul>     <li> <p>在上面内容中已经知道，调用<code>发送消息函数</code>时，已经获得<code>对象数据的指针</code>。通过该指针，我们可以找到对象内存地址，从而<code>找到isa指针</code>。由上图可知，获得isa指针后，我们可以遍历相关的类对象。每个类对象中都包含了一个<code>方法列表</code>，配合已知<code>receiver的类</code>，则可以定位到要调用的方法（ 当前类对象方法列表没有，则寻找父类的，直到找到或者到NSObject为止 ）。</p> </li>     <li> <p>上述整个过程就是<code>动态绑定</code>的过程（ OOP编程 ）</p> </li>    </ul>    <blockquote>     <p>补充：</p>     <ul>      <li><code>对象方法</code>存储在<code>类对象</code>的方法列表当中，而<code>类方法</code>存储在<code>元类（ metaclass ）对象</code>的方法列表当中</li>      <li>其实为了加快整个消息发送的过程，运行时系统<code>缓存</code>了我们曾经使用的方法名和方法地址（ 如方法列表中的 selector ... address ）。每个类的缓存是分开的，包括重写了的父类方法。在查找方法列表之前，会先查找缓存。如果方法已经缓存，发送消息只是比直接调用函数慢一点。</li>     </ul>    </blockquote>    <h2>使用隐藏参数</h2>    <p>由上面内容可以，<code>objc_msgSend</code>函数实现中，当找到方法的实现后，会执行该实现，并传入相关的对象和参数。而相关对象就是：</p>    <ol>     <li>消息接收的对象 （ self ）</li>     <li>方法的动态指针 （ _cmd ）</li>    </ol>    <blockquote>     <p>note：为什么叫隐藏参数？因为在方法声明实现时，在参数列表中，我们没有明显的写出来</p>    </blockquote>    <p>如下（ strange方法动态绑定大概实现猜测 ）：</p>    <pre>  <code>  - strange {    id target = getTheReceiver();    SEL method = getTheMethod();    if ( target == self || method == _cmd )      return nil;       return [target performSelector:method];  // 根据方法名调用方法   }</code></pre>    <h2>获取方法的地址</h2>    <p>想要避免动态绑定，唯一方法就是获得获得方法地址，然后想函数一样调用它。一般这种情况很少用，例如想<code>大量重复调用</code>方法，而你又减少动态绑定的资源开销。</p>    <ul>     <li>使用 <code>NSObject</code> 的 <code>methodForSelector:</code> 方法可以根据方法名获得方法的地址</li>    </ul>    <p><em>例子： <code>setFilled: (BOOL)</code>重复调用</em></p>    <pre>  <code>// - (IMP) methodForSelector:(SEL)aSelector 返回的是类型是IMP  // id (*IMP)(id, SEL, ...)：方法实现对应的C语言函数的函数指针    void (*setter)(id, SEL, BOOL);     // 函数指针定义必须与方法实现的参数一一对应  int i;  setter = (void (*)(id, SEL, BOOL))[target methodForSelector:@selector(setFilled:)];  for ( i = 0 ; i < 1000 ; i++ )        setter(targetList[i], @selector(setFilled:), YES);</code></pre>    <ul>     <li>定义<code>IMP</code>函数指针时，隐藏参数不能省略，方法参数需必须传入。      <ul>       <li>id：消息接收对象</li>       <li>SEL：方法选择器</li>       <li>BOOL：<code>setFilled：</code>的参数</li>      </ul> </li>    </ul>    <blockquote>     <p>其实如果不是大量的循环发送消息，这种资源的浪费是很少的，所以没必要去主动去避免动态绑定。</p>    </blockquote>    <p><br>  </p>    <p>文／老谭是谁（简书作者）<br> 来源：http://www.jianshu.com/p/b2b1e4d04b81<br>  </p>