面試題引發(fā)的思考：
Q: 簡(jiǎn)述Class原理丝里？
- 通過(guò)
bits & FAST_DATA_MASK可以得到class_rw_t結(jié)構(gòu)體曲初； class_rw_t結(jié)構(gòu)體 中存放 方法列表、屬性列表杯聚、協(xié)議列表 等臼婆，
并包括一個(gè)指向class_ro_t結(jié)構(gòu)體 的指針ro；class_ro_t結(jié)構(gòu)體 中存放 方法列表幌绍、屬性列表颁褂、協(xié)議列表 等故响，
并包括 成員變量列表；包括所有 類的初始內(nèi)容颁独。
Q: 簡(jiǎn)述方法緩存cache_t原理彩届？
-
iOS采用方法緩存
cache_t，用散列表（哈希表）緩存曾經(jīng)調(diào)用過(guò)的方法奖唯，可以提高方法的查找速度惨缆。
調(diào)用方法時(shí)優(yōu)先去 緩存 中查找此方法；
緩存 中沒(méi)有再去 類對(duì)象 中查找丰捷；
然后將其加入 緩存 中方便下次調(diào)用坯墨。
1. Class結(jié)構(gòu)的本質(zhì)
上一章對(duì)isa結(jié)構(gòu)的本質(zhì)做了探究，下面探究Class的內(nèi)部結(jié)構(gòu)病往。
由iOS底層原理 - OC對(duì)象的本質(zhì)（二）可知：
- class對(duì)象和meta-class對(duì)象結(jié)構(gòu)相似捣染，meta-class對(duì)象是特殊的class對(duì)象；
- 關(guān)于存儲(chǔ)方法：
class對(duì)象存儲(chǔ)對(duì)象方法停巷，meta-class對(duì)象存儲(chǔ)類方法耍攘。
(1) Class的結(jié)構(gòu)
由OC源碼可以找出Class的結(jié)構(gòu)：
由Class的結(jié)構(gòu)可知：
- 通過(guò)
bits & FAST_DATA_MASK可以得到class_rw_t結(jié)構(gòu)體；class_rw_t結(jié)構(gòu)體中存放方法列表畔勤、屬性列表蕾各、協(xié)議列表等，并包括一個(gè)指向class_ro_t結(jié)構(gòu)體的指針ro庆揪；（rw即readwrite可讀可寫(xiě)）class_ro_t結(jié)構(gòu)體中存放類的初始內(nèi)容式曲，包括方法列表、屬性列表缸榛、協(xié)議列表等吝羞，并包括成員變量列表。（ro即readonly只讀）
(2) class_rw_t 結(jié)構(gòu)
class_rw_t結(jié)構(gòu)體中存放方法列表（method_array_t類型）内颗、屬性列表 （property_array_t類型）钧排、協(xié)議列表（protocol_array_t類型），接下來(lái)分析三者的結(jié)構(gòu)：
通過(guò)以上源碼可知：
method_array_t、property_array_t负懦、protocol_array_t結(jié)構(gòu)相同筒捺；
下面只對(duì)method_array_t的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，property_array_t和protocol_array_t的可以類推纸厉。
由method_array_t內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知：
method_array_t是一個(gè)二維數(shù)組，每個(gè)元素是method_list_t五嫂；
method_list_t是一維數(shù)組颗品，每個(gè)元素是method_t肯尺；
class_rw_t里面的methods、properties躯枢、protocols是二維數(shù)組则吟，是可讀可寫(xiě)的，包含了類的初始內(nèi)容锄蹂、分類的內(nèi)容氓仲。
(3) class_ro_t結(jié)構(gòu)
class_ro_t結(jié)構(gòu)體中存放方法列表（method_list_t類型）、屬性列表 （property_list_t類型）得糜、協(xié)議列表（protocol_list_t類型）敬扛，所以method_list_t的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下：
由method_list_t內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知：
method_list_t是一維數(shù)組，每個(gè)元素是method_t朝抖；
class_ro_t里面的baseMethodList啥箭、baseProtocols、ivars治宣、baseProperties是一維數(shù)組急侥，是只讀的，包含了類的初始內(nèi)容侮邀。
(4) class_rw_t結(jié)構(gòu)與class_ro_t結(jié)構(gòu)
由iOS底層原理 - 探尋Category本質(zhì)（一）可知：
class_rw_t結(jié)構(gòu)體通過(guò)attachList函數(shù)內(nèi)的memmove和memcpy操作將所有分類的對(duì)象方法附加到類對(duì)象的方法列表中坏怪。
通過(guò)源碼進(jìn)入realizeClass函數(shù)，查看class_rw_t與class_ro_t兩者之間的關(guān)系：
由realizeClass函數(shù)可知：
類的初始信息（方法绊茧、屬性铝宵、協(xié)議、成員變量等）存放在
class_ro_t中按傅；
程序運(yùn)行時(shí)捉超，class_ro_t中的列表和分類中的列表合并起來(lái)存放在class_rw_t中。
(5) method_t結(jié)構(gòu)
由以上分析可知：
class_rw_t結(jié)構(gòu)體和class_ro_t結(jié)構(gòu)體的方法列表唯绍，其最小單位都是method_t結(jié)構(gòu)體拼岳。
通過(guò)源碼進(jìn)入method_t結(jié)構(gòu)體：
由源碼可知：method_t結(jié)構(gòu)體包含三個(gè)成員變量，接下對(duì)三者進(jìn)行分析：
1> SEL name;函數(shù)名
SEL代表方法/函數(shù)名况芒，即選擇器惜纸，底層結(jié)構(gòu)和char指針類似；
通過(guò)@selector()或sel_registerName()獲得绝骚；
通過(guò)sel_getName()或NSStringFromSelector()將SEL轉(zhuǎn)成字符串耐版；- 不同類中相同名字的方法，所對(duì)應(yīng)的方法選擇器是相同的压汪。
驗(yàn)證如下：
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
SEL sel1 = @selector(init);
SEL sel2 = sel_registerName("init");
NSLog(@"%p %p", sel1, sel2);
const char *str1 = sel_getName(sel1);
NSString *str2 = NSStringFromSelector(sel2);
NSLog(@"%s %@", str1, str2);
}
return 0;
}
// 打印結(jié)果
Demo[1234:567890] 0x7fff7c4a6b8b 0x7fff7c4a6b8b
Demo[1234:567890] init init
打印的地址與方法名都相同粪牲，驗(yàn)證成功。
2> const char *types;編碼（返回值類型止剖，參數(shù)類型）
再Person類中寫(xiě)一個(gè)方法：
// TODO: ----------------- Person類 -----------------
@interface Person : NSObject
@end
@implementation Person
- (int)testHeight:(float)height age:(int)age {
return 0;
}
@end
將Person.m文件轉(zhuǎn)為C++語(yǔ)言腺阳，找到_class_ro_t結(jié)構(gòu)體落君，因?yàn)樗嬷惖某跏夹畔ⅲ?/p>
由以上源碼可知：
方法名為：testHeight:age:；
編碼types為："i24@0:8f16i20"亭引；
函數(shù)地址為：_I_Person_testHeight_age_绎速。
編碼types為："i24@0:8f16i20"，采用了iOS的@encode的指令焙蚓，該指令將具體的類型表示成字符串編碼纹冤。部分編碼如下：
我們通過(guò)該表進(jìn)行分析：
// 函數(shù)默認(rèn)會(huì)帶有self和_cmd兩個(gè)參數(shù)
- (int)testHeight:(float)height age:(int)age；
types - i24@0:8f16i20
types - i 24 @ 0 : 8 f 16 I 20
int id SEL float int
返回值 self _cmd height age
// 分析數(shù)字意義：
24 - 所有參數(shù)占24個(gè)字節(jié)
0 - self是從第0個(gè)字節(jié)開(kāi)始存儲(chǔ)购公，id類型占8個(gè)字節(jié)
8 - _cmd是從第8個(gè)字節(jié)開(kāi)始存儲(chǔ)萌京，SEL類型占8個(gè)字節(jié)
16 - height是從第16個(gè)字節(jié)開(kāi)始存儲(chǔ)，float類型占4個(gè)字節(jié)
20 - age是從第20個(gè)字節(jié)開(kāi)始存儲(chǔ)君丁，int類型占4個(gè)字節(jié)
3> IMP imp;指向函數(shù)的指針（函數(shù)地址）
IMP的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)如下：
typedef id _Nullable (*IMP)(id _Nonnull, SEL _Nonnull, ...);
IMP代表函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)枫夺，存儲(chǔ)著函數(shù)地址。
2. 方法緩存cache_t
由iOS底層原理 - OC對(duì)象的本質(zhì)（二）可知：
如果調(diào)用對(duì)象方法：
- 首先通過(guò)instance的
isa指向Class橡庞，
然后在Class對(duì)象中class_rw_t結(jié)構(gòu)體的methods數(shù)組中查找方法； - 如果Class對(duì)象中找不到該方法印蔗，
需要通過(guò)superclass指針找到父類的Class對(duì)象扒最，
然后在父類的Class對(duì)象中class_rw_t結(jié)構(gòu)體的methods數(shù)組中查找方法 - 如果父類的Class對(duì)象中找不到該方法，再次通過(guò)
superclass指針找上一級(jí)的父類华嘹，如此循環(huán)吧趣。
如果一個(gè)方法需要調(diào)用許多次的話，需要循環(huán)遍歷多次以上步驟耙厚；
iOS采用方法緩存cache_t强挫，用散列表（哈希表）緩存曾經(jīng)調(diào)用過(guò)的方法，可以提高方法的查找速度薛躬。
調(diào)用方法時(shí)優(yōu)先去緩存中查找此方法俯渤，緩存中沒(méi)有再去類對(duì)象中查找，然后將其加入緩存中方便下次調(diào)用型宝。
(1) cache_t緩存方式
由OC源碼可以找出cache_t的結(jié)構(gòu)：
由cache_t結(jié)構(gòu)可知：
cache_t結(jié)構(gòu)體存儲(chǔ)_buckets八匠、_mask、_occupied趴酣；_buckets散列表梨树，存放方法選擇器充當(dāng)?shù)?code>Key值，以及函數(shù)的內(nèi)存地址IMP岖寞；_mask散列表的長(zhǎng)度減1抡四，任何數(shù)通過(guò)與_mask進(jìn)行按位與運(yùn)算之后獲得的值都會(huì)小于等于_mask，不會(huì)出現(xiàn)數(shù)組溢出的情況仗谆；_occupied已經(jīng)緩存的方法數(shù)量床嫌。
cache_t結(jié)構(gòu)可以歸納如下：
接下來(lái)查看OC內(nèi)部如何處理緩存：
