iOS OC消息转发,动态方法决议过程

配图.JPG

在OC中的.h文件声明一个方法而不去实现,编译时不会报错,在运行时会报一个:unrecognized selector sent to instance

Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', 
reason: '-[Car run]: unrecognized selector sent to instance 0x60000324c9d0'

这是因为:Objective-C在运行时objc_msgSend()会在缓存,方法列表,继承链中找方法的实现IMP,都没找到就会执行:动态方法解析

方法解析

 if (resolver  &&  !triedResolver) {
        runtimeLock.unlock();
        _class_resolveMethod(cls, sel, inst);
        runtimeLock.lock();
        // Don't cache the result; we don't hold the lock so it may have 
        // changed already. Re-do the search from scratch instead.
        triedResolver = YES;
        goto retry;
    }

_class_resolveMethod做了类方法和实例方法的判断:
源码中_class_resolveMethod的实现

void _class_resolveMethod(Class cls, SEL sel, id inst)
{
    if (! cls->isMetaClass()) {
        // try [cls resolveInstanceMethod:sel]
        _class_resolveInstanceMethod(cls, sel, inst);
    } 
    else {
        // try [nonMetaClass resolveClassMethod:sel]
        _class_resolveClassMethod(cls, sel, inst);
        if (!lookUpImpOrNil(cls, sel, inst, 
                            NO/*initialize*/, YES/*cache*/, NO/*resolver*/)) 
        {
            _class_resolveInstanceMethod(cls, sel, inst);
        }
    }
}

对应到NSObject中的两个方法:

+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel

在OC中,方法未实现就会根据方法类型调用对应的)resolve,我们可以在这里实现一个方法,并签名.这可以避免一次闪退:

void resolveRun(){
    NSLog(@"来到%s但是没闪退",__func__);
}
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
    if (sel == @selector(run)) {
        class_addMethod([self class], sel, (IMP)resolveRun, "v:");
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

[80049:12345025] 来到resolveRun但是没闪退

如果方法解析过程,没找到对应的SEL,会继续走消息转发流程

消息转发

运行时没找到方法IMP,上面提到的方法解析未实现,就会执行_objc_msgForward_impcache,这是个私有方法,对应到NSObject中的- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector先会被调用:

这个方法返回一个id类型,意思就是把本次消息发送转发给另外一个对象,比如子类
这个过程也被称作快速转发

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{
    if (aSelector == @selector(run)) {
        return [CarEngineer new];
    }
    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}

[87830:12808315] -[Car forwardingTargetForSelector:]
[87830:12808315] -[CarEngineer run]

此方法未实现,或者返回nil,以下方法重写了,就来到慢速转发过程:

要响应对象本身无法识别的方法，除了forwardInvocation：外，还必须重写methodSignatureForSelector:转发消息的机制使用methodSignatureForSelector：获得的信息来创建要转发的NSInvocation对象。您的重写方法必须为给定的选择器提供适当的方法签名。

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;

这个传过来当前的SEL,但是需要返回一个NSMethodSignature类型,这个类型记录方法的返回类型和参数,这可以完全不用传入的SEL,自定义一个都行:参考TypeEncode

也可以通过@encode()转换

printf("%s\n",@encode(void));     //v
printf("%s\n",@encode(SEL));      //:
printf("%s\n",@encode(NSString*));//@
printf("%s\n",@encode(int*));     //^I

forwardInvocation方法会用上面返回的方法签名生成一个NSInvocation对象,可以给任何OC对象发送消息

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation;

如下:

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

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation
{
    SEL aSelector = invocation.selector;
    CarEngineer *car = [CarEngineer new];
    if ([car respondsToSelector:aSelector]) {
        invocation.target = car;
        [invocation invoke];
    }else{
        [invocation doesNotRecognizeSelector:aSelector];
    }
}

总结:
OC中只声明方法,未实现(父类也没有),会在真正报错之进行方法决议过程

1. 方法签名:
   通过resolveInstanceMethod或者resolveClassMethod重新给SEL签名一个方法,这是第一次避免闪退的机会

2. 快速转发:第1步没没实现,或者返回NO,会来到快速转发过程
   通过forwardingTargetForSelector,指定一个对象来处理当前未实现的sel,让这个对象接受这个消息,这是第二次避免闪退的机会
   这个对象可以是已经实现这个SEL的任意对象

3. 慢速转发:第2步未实现,或者返回nil会来到慢速转发过程
   这个时候当前SEL系统已经不管了,这是我们需要提供一个新的SEL,系统通过这个新的SEL创建要转发的NSInvocation对象;

快速转发和慢速转发的区别:

快速转发,只能提供一个对象,并且要实现SEL对应的方法,如果提供的对象也没有实现,在这个对象中走同样的方法查找流程,未找到也会闪退

慢速转发,不再依赖原来的SEL,可以重新提供一个方法签名,可以对多个对象发送这一消息

最后配一张画的很拙劣的图:

image.png