iOS文件補完計劃--NSObject

摘要： 目錄 NSObject類 類的初始化 load initialize 建立、複製和銷燬 alloc allocWithZone init new ...

目錄

• NSObject類
• 類的初始化
  • load
  • initialize
• 建立、複製和銷燬
  • alloc
  • allocWithZone
  • init
  • new
  • copy
  • mutableCopy
  • copyWithZone:
  • mutableCopyWithZone:
  • dealloc
• 類/物件的識別與判等
  • class
  • superclass
  • hash
  • isEqual
  • isProxy
  • isKindOfClass
  • isMemberOfClass
  • isSubclassOfClass:
• 類/物件的測試
  • instancesRespondToSelector:
  • conformsToProtocol:
• 獲取方法資訊
  • methodForSelector:
  • instanceMethodForSelector:
• 類/物件的描述
  • debugDescription
  • description
• 傳送訊息
  • performSelector:withObject:afterDelay:
  • performSelector:withObject:afterDelay:inModes:
  • performSelectorOnMainThread:withObject:waitUntilDone:
  • performSelectorOnMainThread:withObject:waitUntilDone:modes:
  • performSelector:onThread:withObject:waitUntilDone:
  • performSelector:onThread:withObject:waitUntilDone:modes:
  • performSelectorInBackground:withObject:
  • cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:
  • cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:selector:object:
• 動態解析（訊息轉發）
  • 解決階段
    • resolveClassMethod
    • resolveInstanceMethod
  • 重定向(Fast Forwarding)
    • forwardingTargetForSelector
  • 訊息轉發(Normal Forwarding)
    • methodSignatureForSelector
    • instanceMethodSignatureForSelector
    • forwardInvocation
  • 錯誤處理
    • doesNotRecognizeSelector:
• Weak相關
  • allowsWeakReference
  • retainWeakReference

NSObject類/NSObject協議

幾乎所有OC物件都可以使用NSObject的方法、因為絕大部分OC物件都繼承者他。

NSObject協議

方法很多與NSObject的方法相同、只是從類方法( 為了簡便 )變成了物件方法/屬性這種形式。

並且、他也被 NSProxy 遵循、這點正體現了OC的多繼承。比如 NSObject 與 NSProxy 物件都可以使用isKindOfClass方法。

而類物件、也可以使用物件方法(大概是因為類物件也是一種物件吧)。

所以、下文中:

1. 對於"-"的標記、本身就是可以作用於類物件的。
2. 而"+"、但並不代表只能用於類物件。(NSObject協議中可能聲明瞭"-"的版本)。
   比如 [NSObject hash]、[[NSObject class] hash]、[[NSObject new] hash] 。

類的初始化

• + (void)load

程式執行時載入( 新增到Runtime中 )一個 Class 、或者 Category 時呼叫。

並且只會呼叫一次。

1. +(void)load 整個類最先被呼叫的方法

所以、對於 method swizzle 這種從一開始就希望起作用的操作、需要放在這裡。

2. 父類先於子類、主類優先於分類

需要注意的是如果子類沒有使用 +(void)load 方法、父類並不會被優先呼叫（也就是依舊按照 Compile Sources 的順序）。

由於這個規則存在、我們也不需要主動實現 [super load] 方法。

3. 與 Compile Sources 的關係

只要加入 Compile Sources 中、即使專案中沒有人對其 #import 也一樣會呼叫( 畢竟是動態語言 )。

預設的呼叫的順序、也與 Compile Sources 中的順序相同。

4. 不主動實現、就不會被呼叫

+ load 會按照模組被儲存在 loadable_classes / loadable_categories 結構體中。而後取出、並且通過C函式指標呼叫。

所以、也不會經過訊息轉發的過程( 子類沒實現、並不會呼叫父類 )。

詳情可以參考 ofollow,noindex">《iOS基礎(九) - load和initialize的實現原理》

5. 在 load 方法被自動呼叫之前、一個類仍然可以被使用

In a custom implementation of load you can therefore safely message other unrelated classes from the same image, but any load methods implemented by those classes may not have run yet.

也就是你可以這樣寫、但我不知道有什麼意義~

@implementation Test
+ (void)load {
[[Test3 new]hahaha];
}

• + (void)initialize [ɪ'nɪʃəlaɪz]

向一個類傳送第一條訊息前被呼叫、對於父類實現( 注意不是父類 )的呼叫可能不止一次。

1. 父類呼叫在子類之前

在本類initialize( callInitialize(cls) )呼叫之前、如果父類沒被呼叫過、會主動呼叫一次。並且父類中也如此實現、也就是會遞迴呼叫。

void _class_initialize(Class cls)
{
assert(!cls->isMetaClass());

Class supercls;
bool reallyInitialize = NO;

// Make sure super is done initializing BEFORE beginning to initialize cls.
// See note about deadlock above.
supercls = cls->superclass;
if (supercls&&!supercls->isInitialized()) {
_class_initialize(supercls);
}
...
if (reallyInitialize) {
callInitialize(cls);
}
...
}

2. 如果子類未實現 + (void)initialize 、則會呼叫一次父類

所以、在官方文件以及xcode自動補全中採用以下寫法

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

3. 每個類只會被呼叫一次

分類如果實現、則不會呼叫主類、這與 + (void)load 不同。

所以如果需要分別定製主類以及category、應該寫在 + (void)load 中。

3. 呼叫在 +(void)load 之前

畢竟 +(void)load 也是個訊息。

4. 如果一個類沒有被使用(即使被 #import )、便不會被呼叫

但如果他自己實現了 +(void)load 方法、系統在呼叫 +(void)load 之前、會呼叫 + (void)initialize 進行初始化。

load 和 initialize 內部都實現了加鎖、是執行緒安全的。

建立、複製和銷燬

• alloc

為該物件分配地址空間

物件建立後、isa以外的例項變數都預設初始化為0。

對於 NSObject 而言、 alloc 其實已經初始化完畢了 。但對於其他( 比如UIView

)類、還需要init來進行進一步配置。

• allocWithZone

作用於 alloc 相同。文件上上說是由於歷史原因。

• init

對已經分配了記憶體空間的物件進行進一步配置。

在某些情況下、 init 可能會返回一個新的物件(詳見 《iOS架構補完計劃--設計模式》 中對於工廠模式的介紹)。

• new

集alloc和init於一身

相當於呼叫 [[Class alloc] init]; 、也是一種歷史遺留的產物、不過還挺方便。

• copy

通過自己實現 <NSCopying> 協議的 copyWithZone: 方法返回一個 不可變的副本 。

如果沒有實現協議方法、則會崩潰。

• mutableCopy

通過自己實現 < NSMutableCopying > 協議的 mutableCopyWithZone: 方法返回一個 可變的副本 。

• + (id)copyWithZone:

• + (id)mutableCopyWithZone:

需要注意這兩個方法並不是 <NSCopying/NSMutableCopying> 那個物件方法、而是系統為 類物件 實現的。

二者均被標記成 OBJC_ARC_UNAVAILABLE 、也就是ARC下不需要(

主動實現?

)。

但是官方文件中指出 This method exists so class objects can be used in situations where you need an object that conforms to the NSCopying protocol.

也就是說、類物件也可以被 copy 、並且系統幫我們進行了內部實現。

需要注意的是、類物件的 copy 只是單純的返回自身而已。

但是這個機制讓我們可以將類物件作為key使用。

id obj0 = [Test class];
id obj1 = [Test copy];
id obj2 = [Test mutableCopy];
id obj3 = [obj0 copyWithZone:nil];
id obj4 = [obj0 mutableCopyWithZone:nil];
NSDictionary * dic = @{obj0:@"0",obj1:@"1",obj2:@"2",obj3:@"3",obj4:@"4"};

NSLog(@"%p_obj0",obj0);
NSLog(@"%p_obj1",obj1);
NSLog(@"%p_obj2",obj2);
NSLog(@"%p_obj3",obj3);
NSLog(@"%p_obj4",obj4);
NSLog(@"%@_dic",dic);


//列印
NSObject[46855:3785930] category_test_initialize
NSObject[46855:3785930] 0x10235a1d0_obj0
NSObject[46855:3785930] 0x10235a1d0_obj1
NSObject[46855:3785930] 0x10235a1d0_obj2
NSObject[46855:3785930] 0x10235a1d0_obj3
NSObject[46855:3785930] 0x10235a1d0_obj4
NSObject[46855:3785930] {
Test = 0;
}_dic

關於深拷貝和淺拷貝

深拷貝

產生新物件的情況

淺拷貝

是指未產生新物件的情況( 剛才對類物件的拷貝就是典型的淺拷貝 )

簡而言之

只有不可變物件的copy方式，是淺複製，其他都是深複製。

更多可以查閱 《iOS基礎深入補完計劃--帶你重識Property》

• dealloc

當一個物件的引用計數為0時、系統就會將這個物件釋放。

我們不需要、也不應該主動呼叫該方法。只需要處置一些不會隨著例項生命週期而變化的事情即可(比如通知、C物件的free)。

類/物件的識別與判等

• + class

返回類物件

物件的 [someObj class] 方法、是 NSObject 的協議方法

• + superclass

返回父類物件

• + hash

通常來講、返回物件的地址(NSObject、UIView)。

對於字串/字典/陣列、根據內容不同可能對內容有不同的hash方式、可以看看 《解讀Objective-C中的[NSString hash]方法》

id obj0 = [NSObject new];
id obj1 = [NSObject class];
id obj2 = [NSObject new];
id obj3 = [NSObject class];
id obj4 = [UIView new];
id obj5 = [UIView class];
id obj6 = [NSString new];
id obj7 = [NSString class];
id obj8 = [NSDictionary new];
id obj9 = [NSDictionary class];
id obj10 = [NSArray new];
id obj11 = [NSArray class];


NSLog(@"obj0::%zd_%ld",[obj0 hash],(NSUInteger)obj0);
NSLog(@"obj1::%zd_%ld",[obj1 hash],(NSUInteger)obj1);
NSLog(@"obj2::%zd_%ld",[obj2 hash],(NSUInteger)obj2);
NSLog(@"obj3::%zd_%ld",[obj3 hash],(NSUInteger)obj3);
NSLog(@"obj4::%zd_%ld",[obj4 hash],(NSUInteger)obj4);
NSLog(@"obj5::%zd_%ld",[obj5 hash],(NSUInteger)obj5);
NSLog(@"obj6::%zd_%ld",[obj6 hash],(NSUInteger)obj6);
NSLog(@"obj7::%zd_%ld",[obj7 hash],(NSUInteger)obj7);
NSLog(@"obj8::%zd_%ld",[obj8 hash],(NSUInteger)obj8);
NSLog(@"obj9::%zd_%ld",[obj9 hash],(NSUInteger)obj9);
NSLog(@"obj10::%zd_%ld",[obj10 hash],(NSUInteger)obj10);
NSLog(@"obj11::%zd_%ld",[obj11 hash],(NSUInteger)obj11);


//列印結果
obj0::105827994210384_105827994210384
obj1::4533444264_4533444264
obj2::105827994210416_105827994210416
obj3::4533444264_4533444264
obj4::140577323666816_140577323666816
obj5::4563397296_4563397296
obj6::0_4523287328
obj7::4523970768_4523970768
obj8::0_105553116300640
obj9::4539240872_4539240872
obj10::0_105553116300656
obj11::4539240232_4539240232

hash方法只在物件被新增至NSSet和設定為NSDictionary的key時會呼叫

此時他會作為 key的查詢以及判等 依據避免重複新增

為了優化判等的效率, 基於hash的NSSet和NSDictionary在判斷成員是否相等時, 會這樣做

Step 1: 整合成員的hash值是否和目標hash值相等, 如果相同進入Step 2, 如果不等, 直接判斷不相等

Step 2: hash值相同(即Step 1)的情況下, 再進行物件判等, 作為判等的結果

也就是說。我們如果在插入物件之後手動修改了hash值、在進行查詢的時候是查詢不到滴。

自定義hash插入NSSet/NSDictionay

由於hash只返回物件地址、我們可以通過物件內容進行自定義hash。（ 特指你希望相同名字和生日不想重複插入這種情況 ）

- (NSUInteger)hash {
return [self.name hash] ^ [self.birthday hash];
}

• - isEqual

判斷兩個物件內容是否相等、並不只是單純判斷是否為同一個物件( 記憶體地址 )。

自定義物件需要自己實現判等邏輯。

• - isProxy

判斷物件是否繼承NSProxy

需要注意我們絕大部分的類都繼承與 NSObject 而非 NSProxy 。

所以絕大部分都會返回No。你可以自己做一個繼承於 NSProxy 的類來測試。

• - isKindOfClass

判斷物件是否是指定類或其子類

具體比較的、應該是物件的isa指標。可以看下面的例子:

BOOL a = [NSString isKindOfClass:[NSString class]];
BOOL b = [NSString isKindOfClass:object_getClass([NSString class])];
BOOL c = [UIView isKindOfClass:[UIView class]];
BOOL d = [UIView isKindOfClass:object_getClass([UIView class])];
NSLog(@"a::%d",a);
NSLog(@"b::%d",b);
NSLog(@"c::%d",c);
NSLog(@"d::%d",d);

//列印結果
test[4039:505795] a::0
test[4039:505795] b::1
test[4039:505795] c::0
test[4039:505795] d::1

• - isMemberOfClass

判斷物件是否是給定類的例項(注意不包含子類)

所比較的、依舊是isa指標。可以自己照上面試試。

需要注意的是:

對於 NSString/NSDictionay/NSArray 這類類族物件來說。直接用抽象產品( NSString/NSDictionay/NSArray )進行判等、是會失敗的。

物件的 [someObj superclass] 方法、是 NSObject 的協議方法

• + isSubclassOfClass:

檢視一個類物件是否是另一個類物件的子類或者本身

BOOL a = [Test isSubclassOfClass:[Test2 class]];
BOOL b = [Test2 isSubclassOfClass:[Test class]];
BOOL c = [Test isSubclassOfClass:[Test class]];
NSLog(@"a==%d,b==%d,c==%d",a,b,c);

//列印
a==1,b==0,c==1

對物件而言、並沒有能直接比較從屬關係的方法。

類/物件的測試

• - respondsToSelector:

判斷 物件 是否能夠呼叫給定的( 物件 )方法。(如果用類物件來測試、自然測試的就是類方法咯)

需要注意如果只做了宣告但沒有實現、也是會返回No的。

• + instancesRespondToSelector:

用 [類物件] 測試(類)方法是否被實現

需要注意如果只做了宣告但沒有實現、也是會返回No的。

所以說 respondsToSelector 既可以測類方法也可以測例項方法。

instancesRespondToSelector 則可以用類物件來測試類方法。

• + conformsToProtocol:

測試一個類是否 遵循 了某個協議

主要注意：1、遵循不代表實現。2、遵循不代表必須在.h中宣告。

獲取方法資訊

• - methodForSelector:

• + instanceMethodForSelector:

分別返回類/物件的某個物件方法以及類方法的 實現(IMP)

類/物件的描述

• + debugDescription

控制檯中列印的資訊、就是通過這個方法輸出。

類方法只打印出了類名、例項方法( NSObject協議 )可能會打印出更多內容。

• + description

NSLog、就是通過這個方法輸出。

類方法只打印出了類名、例項方法( NSObject協議 )可能會打印出更多內容。

傳送訊息

• - performSelector:withObject:afterDelay:

在延遲之後在 當前執行緒 上呼叫某物件的方法。

• - performSelector:withObject:afterDelay:inModes:

在延遲之後使用指定的 Runloop模式 在 當前執行緒 上呼叫某物件的方法。

• - performSelectorOnMainThread:withObject:waitUntilDone:

使用在 主執行緒 上呼叫某物件的方法

• - performSelectorOnMainThread:withObject:waitUntilDone:modes:

使用指定的 Runloop模式 在 主執行緒上 呼叫某物件的方法。

• - performSelector:onThread:withObject:waitUntilDone:

在 指定執行緒上 呼叫某物件的方法

• - performSelector:onThread:withObject:waitUntilDone:modes:

使用指定的 Runloop模式 在指定的執行緒上呼叫某物件的方法

• - performSelectorInBackground:withObject:

在新的 後臺執行緒上 呼叫某物件的方法

• + cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:

取消執行某物件先前註冊的 所有 請求。

• + cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:selector:object:

取消執行某物件先前註冊的 指定selector 請求。

object 引數必須與註冊時相同(並不需要是同一個、但內部會經過 isEqual 判斷)。

動態解析（訊息轉發）

如果runtime呼叫了一個未實現的方法、在崩潰( unrecognized selector )之前會經過一下四步。

• 解決階段

+ resolveClassMethod:

+ resolveInstanceMethod:

允許嘗試解決這個問題、無論返回YES/NO。(這個我查了很久也沒能找到返回值到底有什麼用)

比如用runtime、為當前類新增這個方法實現。舉一個官方文件的例子：

void dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd)
{
// implementation ....
}

+ (BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
{
if (aSEL == @selector(resolveThisMethodDynamically))
{
class_addMethod([self class], aSEL, (IMP) dynamicMethodIMP, "v@:");
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:aSel];
}

• 重定向(Fast Forwarding)

- forwardingTargetForSelector

允許我們為訊息指定一個新的物件進行響應。

如果在前一步你沒能對問題進行解決、runtime允許你將這個訊息轉發給一個特定的類。

從文件規範上來講、你需要這樣實現：

1. 返回一個非nil以及非self的物件。
2. 不知道返回啥應該返回super呼叫(或者乾脆別實現了)
3. 如果你指向做單純的訊息轉發、用這個。反之如果想要做更高階的事(比如修改引數等等)、這個方法做不到。應該用下面的。

• 訊息轉發(Normal Forwarding)

- methodSignatureForSelector

+ instanceMethodSignatureForSelector

正常情況下：通過SEL獲取某個類/物件的對應方法簽名

在訊息轉發(決議)的階段： 如果返回一個函式簽名，系統就會建立一個NSInvocation物件並呼叫(下一步)-forwardInvocation:方法

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
{
NSMethodSignature *methodSignature = [super methodSignatureForSelector:aSelector];
if (!methodSignature) {
methodSignature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:*"];
}
return methodSignature;
}

- forwardInvocation:

允許對方法簽名進行轉發(並由該物件嘗試執行)

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
Test2 *test2 = [Test2 new];
if ([test2 respondsToSelector:anInvocation.selector]) {

//NSString * str;
//[anInvocation getArgument:&str atIndex:2];
NSString * str = @"5";
[anInvocation setArgument:&str atIndex:2];

[anInvocation invokeWithTarget:test2];
//需要注意的是這裡的invaction是不需要、也不能呼叫invoke執行的。否則會執行兩次
//[anInvocation invoke];

}else {
[super forwardInvocation:anInvocation];
}
}

1. 這裡新的 Target 物件會嘗試響應該方法。
2. 如果新的 Target 物件依舊未實現該方法、會由該物件繼續進行決議(也允許繼續轉發)。
3. 引數在 methodSignatureForSelector 返回簽名之後已經自動設定好了。我們只需要指定新的 Target 便可。
4. 簽名的返回值將會發回給原呼叫方。

• 錯誤處理

- doesNotRecognizeSelector:

處理接收方無法識別的訊息

這個方法必須要呼叫父類實現、不推薦(允許)顛覆。否則將不會丟擲錯誤資訊。

- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector {
//彈窗啊、打點啊、等等等等
[super doesNotRecognizeSelector:aSelector];
}

官方提供了一寫應用舉例。當你不允許別人使用某個方法:

- (id)copy/init
{
[self doesNotRecognizeSelector:_cmd];
}

Weak相關

• - allowsWeakReference:

允許弱引用標量、對於所有 allowsWeakReference 方法返回NO的類都絕對不能使用__weak修飾符。否則會崩潰。

• - retainWeakReference

保留弱引用變數、在使用__weak修飾符的變數時、當被賦值物件的 retainWeakReference 方法返回NO的情況下、該變數將使用“nil” 。

最後

本文主要是自己的學習與總結。如果文記憶體在紕漏、萬望留言斧正。如果願意補充以及不吝賜教小弟會更加感激。

參考資料