runtime的訊息機制

前面提到過編譯器最終會把我們的訊息傳送轉化為函式呼叫

• 訊息傳送 [object sendMassage]
  首先編譯器會在執行時將上面的例子轉化為objc_msgSend(obj,@selector(sendMassage))這個函式，轉換的時候除了方法本身的引數之外，還有兩個隱藏的引數一個是id型別的，代表物件的型別，還是一個是SEL型別的，是函式對應的方法的編號，接下來就會按照下面的流程來呼叫這個方法

1. 通過obj的isa指標找到其所對應的類。
2. 通過SEL先去類的cache列表中找這個方法，如果就去找方法的實現，不存在，進入第3步
3. 去類的method列表中找，如果就去找方法的實現，沒有找到，根據類中的superclass指標去父類中找，一直到NSObject.

找到了方法之後就要去找方法的實現，那麼如何找方法的實現呢，runtime提供了兩種方式

IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL name);
IMP method_getImplementation(Method m)
在id objc_msgSend(id self, SEL _cmd, ...) {
  Class class = object_getClass(self);
  IMP imp = class_getMethodImplementation(class, _cmd);
  return imp ? imp(self, _cmd, ...
 
) : 0;
}

可以看到這個方法中的第二行程式碼imp，可以通過這個imp來查詢這個方法的實現，要是沒有找到，runtime給我們提供了三次機會讓我們的程式不會崩潰，也就是下面要提到的動態方法解析和訊息轉發(訊息重定向，訊息轉發)
* 動態方法解析
resolveInstanceMethod或者resolveClassMethod給你提供一次新增方法實現的機會
下面例子，在student類中有一個沒有實現的write方法，但是沒有實現，如果我們掉用它，會因為找不到實現程式崩潰，有下面的挽救措施

//在這個c語言函式新增方法的實現
void test(){
    NSLog(@"我是動態新增的方法"
 
);
}
//然後實現這個方法，當這個方法返回no時或者沒有實現時會進入訊息轉發
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
    if (sel == @selector(write)) {
        class_addMethod([self class], sel, (IMP)test, "[email protected]:");
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

如你添加了函式實現並且返回了yes，那麼就會呼叫。不會進入下面的訊息轉發，否則進入下面的訊息轉發

• 訊息轉發

訊息轉發分為兩步，一次是訊息的重定向，返回一個實現了該方法的物件，還有一次是真正的轉發，是把這個函式的引數及相關資訊打包成一個物件，把他傳送給另外一個類，讓他去處理（PS：訊息重定向是返回一個提供了實現的物件，訊息轉發是將方法引數打包到一個物件裡面，然後把這個物件傳送出去）。

1. 訊息重定向：需要實現這個函式- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector，通過這個函式返回一個實現了該方法的物件。如果返回了self或者no的時候，就會進入訊息轉發，否則不會

定義一個新類，裡面新增一個和student中未實現的方法同名的方法，而且這個方法有實現，假設叫testStudent，然後在student中實現下面的方法

//該方法返回一個添加了方法實現的物件，
-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{
    if (aSelector == @selector(write)) {
    //studentTest類中這個方法有實現
        StudentTest *test = [[StudentTest alloc]init];
        return test;
    }
    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}

1. 訊息轉發：需要實現兩個方法
   methodSignatureForSelector：返回一個NSInvocation*的物件，將方法的引數返回值封裝在裡面。
   - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation，將該物件傳送給一個提供了方法實現的物件。
   和上面的訊息重定向一樣，只不過student中要實現的方法有了差別

//這個方法返回一個NSInvocation*的物件，裡面打包了有關於這個未實現方法的資訊
-(NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector{
    NSString*sel = NSStringFromSelector(aSelector);
    if ([sel isEqualToString:@"write"]) {
        return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"[email protected]:"];
    }
    return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}

-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{
    SEL selector = [anInvocation selector];
    StudentTest *test = [[StudentTest alloc]init];
    if ([test respondsToSelector:selector]) {
        [anInvocation invokeWithTarget:test];
    }
}

總結一下

傳送一個訊息：底部會轉成objc_msgSend函式，這個函式除了方法的引數之外還有兩個隱藏的引數self和_cmd，接下來就會按照下面的流程去呼叫這個函式

1. 根據isa指標找到物件所屬的類或者類所屬的元類
2. 先去類或者元類的cache列表中根據SEL去找這個方法。
3. 沒有找到，去method方法列表中找
4. 還是沒有找到，就去父類中找
5. 找到了，根據SEL找到對應的IMP，呼叫這個函式
6. 沒有找到，進入動態方法解析或者訊息轉發。

動態方法解析：

runtime提供的第一次實現這個方法的機會，要實現resolveInstanceMethod/resolveClassMethod方法，給未實現的方法在執行時新增實現，返回no/不實現，進入訊息轉發。

訊息轉發一：訊息重定向

訊息重定向：返回一個實現了該方法的物件，要實現-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector函式，如果返會nil/self，則進入下面的訊息轉發二

訊息轉發二：訊息轉發

將未實現方法的相關資訊打包成一個NSInvocation物件，然後交給一個類去實現。需要實現-(NSMethodSignature )methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector和-(void)forwardInvocation:(NSInvocation )anInvocation方法

疑問？為什不直接找IMP而要通過SEL這個中間人呢？

SEL只是方法的編號，真是的實現是通過IMP來查詢的，SEL和IMP之間是一一對映的關係，通過SEL我們可以改變他的IMP，然後讓一個方法在不同的情況下有不同的實現，例如實現方法的交換，有時候我們需要給系統的方法新增一些自己的東西
1：可以通過一個子類繼承於系統類，然後重寫那個類的方法
2：通過分類，但是會覆蓋系統的方法
3：寫一個自己的方法，通過runtime在load方法中交換系統方法和自己的方法的實現
下面主要針對第三種例子舉例：
第一步首先為我們要動手腳的系統方法類新增一個分類，
假設我們要為imageNamed新增一個判斷nil的功能，先要為他新增一個分類，然後給系統的imageNamed方法新增字首，明明一個自己的方法，如下
分類的h檔案

分類的m檔案，對於這裡乍一看可能像遞迴，其實在第一次呼叫的系統的imageNamed方法時呼叫的是my_imageNamed方法，當第呼叫的my_imageNamed方法時其實在呼叫系統的imageNamed方法

交換

至於為什麼要在load方法中寫，我會在別的部落格中提到。