1仑濒、方法method和selector（選擇子）有什么關(guān)系

在 Objective-C 中，selector偷遗，Method 和 implementation(IMP) 都是 Runtime 的組成部分墩瞳。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中它們常常是可以相互轉(zhuǎn)換來(lái)處理消息的發(fā)送的。選擇子代表方法在 Runtime 期間的標(biāo)識(shí)符氏豌。為 SEL 類型喉酌，雖然 SEL 是 objc_selector 結(jié)構(gòu)體指針，但實(shí)際上它只是一個(gè) C 字符串泵喘。在類加載的時(shí)候泪电，編譯器會(huì)生成與方法相對(duì)應(yīng)的選擇子，并注冊(cè)到 Objective-C 的 Runtime 運(yùn)行系統(tǒng)涣旨。
得出結(jié)論：選擇子其實(shí)是方法的名稱歪架，不同類中方法名相同參數(shù)不同的倆個(gè)方法，他們的選擇子是相同的霹陡。

Method的結(jié)構(gòu)體

/// Method
struct objc_method {
    SEL method_name; 
    char *method_types;
    IMP method_imp;
};

• 方法名 method_name 類型為 SEL和蚪，前面提到過(guò)相同名字的方法即使在不同類中定義止状，它們的方法選擇器也相同。
• 方法類型 method_types 是個(gè) char 指針攒霹，其實(shí)存儲(chǔ)著方法的參數(shù)類型和返回值類型怯疤，即是 Type Encoding 編碼。（即類型編碼）
• method_imp 指向方法的實(shí)現(xiàn)催束，本質(zhì)上是一個(gè)函數(shù)的指針集峦，就是前面講到的 Implementation。

消息傳遞

在OC中抠刺，給對(duì)象發(fā)送消息的語(yǔ)法是：

id returnValue = [someObject messageName:parameter];

這里塔淤，someObject叫做接收者(receiver)，messageName:叫做選擇子(selector),選擇子和參數(shù)合起來(lái)稱為“消息”速妖。編譯器看到此消息后高蜂，將其轉(zhuǎn)換為一條標(biāo)準(zhǔn)的C語(yǔ)言函數(shù)調(diào)用，所調(diào)用的函數(shù)乃是消息傳遞機(jī)制中的核心函數(shù)叫做objc_msgSend罕容，它的原型如下：

void objc_msgSend(id self, SEL cmd, ...)

第一個(gè)參數(shù)代表接收者备恤，第二個(gè)參數(shù)代表選擇子，后續(xù)參數(shù)就是消息中的那些參數(shù)锦秒，數(shù)量是可變的·露泊，所以這個(gè)函數(shù)就是參數(shù)個(gè)數(shù)可變的函數(shù)。

因此旅择，上述以O(shè)C形式展現(xiàn)出來(lái)的函數(shù)就會(huì)轉(zhuǎn)化成如下函數(shù):

id returnValue = objc_msgSend(someObject,@selector(messageName:),parameter);

可以看出惭笑，在調(diào)用方法時(shí)，編譯器將它轉(zhuǎn)成了objc_msgSend消息發(fā)送了砌左，在Runtime的執(zhí)行過(guò)程如下

• 1脖咐、Runtime先通過(guò)對(duì)象someobject找到isa指針铺敌，判斷isa指針是否為nil汇歹，為nil直接return。
• 2偿凭、若不為空則通過(guò)isa指針找到當(dāng)前實(shí)例的類對(duì)象产弹，在類對(duì)象下查找緩存是否有messageName方法。
• 3弯囊、若在類對(duì)象緩存中找到messageName方法痰哨，則直接調(diào)用IMP方法(本質(zhì)上是函數(shù)的指針)。
• 4匾嘱、若在類對(duì)象緩存中沒(méi)找到messageName方法斤斧，則查找當(dāng)前類對(duì)象的方法列表methodlist，若找到方法則將其添加到類對(duì)象的緩存中霎烙。
• 5撬讽、若在類對(duì)象方法列表中沒(méi)找到messageName方法蕊连，則繼續(xù)到當(dāng)前類的父類中以相同的方式查找（即類的緩存->類的方法列表）。
• 6游昼、若在父類中找到messageName方法甘苍，則將IMP添加到類對(duì)象緩存中。
• 7烘豌、若在父類中沒(méi)找到messageName方法载庭，則繼續(xù)查詢父類的父類，直到追溯到最上層NSObject廊佩。
• 8囚聚、若還是沒(méi)有找到，則啟用動(dòng)態(tài)方法解析标锄、備用接收者靡挥、消息轉(zhuǎn)發(fā)三部曲，給程序最后一個(gè)機(jī)會(huì)
• 9鸯绿、若還是沒(méi)找到跋破，則Runtime會(huì)拋出異常doesNotRecognizeSelector。

綜上瓶蝴，方法的查詢流程基本就是查詢類對(duì)象中的緩存和方法列表->父類中的緩存和方法列表->父類的父類中的緩存和方法列表->...->NSObject中的緩存和方法列表->動(dòng)態(tài)方法解析->備用接收者->消息轉(zhuǎn)發(fā)毒返。

消息動(dòng)態(tài)解析

Objective-C 運(yùn)行時(shí)會(huì)調(diào)用 +resolveInstanceMethod: 或者 +resolveClassMethod:，讓你有機(jī)會(huì)提供一個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)舷手。前者在 對(duì)象方法未找到時(shí) 調(diào)用拧簸，后者在 類方法未找到時(shí) 調(diào)用。我們可以通過(guò)重寫(xiě)這兩個(gè)方法男窟，添加其他函數(shù)實(shí)現(xiàn)盆赤，并返回 YES， 那運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)就會(huì)重新啟動(dòng)一次消息發(fā)送的過(guò)程歉眷。

主要用的的方法如下：

// 類方法未找到時(shí)調(diào)起牺六，可以在此添加方法實(shí)現(xiàn)
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel;
// 對(duì)象方法未找到時(shí)調(diào)起，可以在此添加方法實(shí)現(xiàn)
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel;

/** 
 * class_addMethod    向具有給定名稱和實(shí)現(xiàn)的類中添加新方法
 * @param cls         被添加方法的類
 * @param name        selector 方法名
 * @param imp         實(shí)現(xiàn)方法的函數(shù)指針
 * @param types imp   指向函數(shù)的返回值與參數(shù)類型
 * @return            如果添加方法成功返回 YES汗捡，否則返回 NO
 */
BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, 
                const char * _Nullable types);

測(cè)試代碼

main.m 文件中
  int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
    }
    Person *xiaoming = [[Person alloc]init];
    [xiaoming performSelector:@selector(way)];
    return 0;
    
}

person.m 文件中
  // 重寫(xiě) resolveInstanceMethod: 添加對(duì)象方法實(shí)現(xiàn)
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
    if (sel == @selector(way)) {
        class_addMethod([self class], sel,class_getMethodImplementation([self class], @selector(method)), "123");//使用class_addMethod動(dòng)態(tài)添加方法method
    }
    return YES;
}
- (void)method{
    NSLog(@"進(jìn)入了消息動(dòng)態(tài)解析");
}

運(yùn)行了上述的測(cè)試代碼后淑际，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)即便我們并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)way方法，而且使用了performSelector去強(qiáng)行調(diào)用way方法扇住，但是我們的程序并沒(méi)有崩潰春缕，是因?yàn)樵诓檎伊祟惙椒ê退械母割惡筮€是沒(méi)有找到way方法，程序進(jìn)入了消息動(dòng)態(tài)解析艘蹋，然后我們使用了class_addMethod去動(dòng)態(tài)添加方法method锄贼，最后程序從調(diào)用

performSelector和直接調(diào)用方法的區(qū)別

performSelector: withObject:是在iOS中的一種方法調(diào)用方式。他可以向一個(gè)對(duì)象傳遞任何消息女阀，而不需要在編譯的時(shí)候聲明這些方法宅荤。所以這也是runtime的一種應(yīng)用方式米间。

所以performSelector和直接調(diào)用方法的區(qū)別就在與runtime。直接調(diào)用編譯是會(huì)自動(dòng)校驗(yàn)膘侮。如果方法不存在屈糊，那么直接調(diào)用 在編譯時(shí)候就能夠發(fā)現(xiàn)，編譯器會(huì)直接報(bào)錯(cuò)琼了。
但是使用performSelector的話一定是在運(yùn)行時(shí)候才能發(fā)現(xiàn)逻锐，如果此方法不存在就會(huì)崩潰。所以一般使用performSelector的時(shí)候雕薪，一般都會(huì)使用- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector;來(lái)在運(yùn)行時(shí)判斷對(duì)象是否響應(yīng)此方法昧诱。

消息接受者重定向（備用接受者）

如果上一步中 +resolveInstanceMethod: 或者 +resolveClassMethod: 沒(méi)有添加其他函數(shù)實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行時(shí)就會(huì)進(jìn)行下一步：消息接受者重定向所袁。

如果當(dāng)前對(duì)象實(shí)現(xiàn)了 -forwardingTargetForSelector: 或者 +forwardingTargetForSelector: 方法盏档，Runtime 就會(huì)調(diào)用這個(gè)方法，允許我們將消息的接受者轉(zhuǎn)發(fā)給其他對(duì)象燥爷。

其中用到的方法蜈亩。

// 重定向類方法的消息接收者，返回一個(gè)類或?qū)嵗龑?duì)象
+ (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;
// 重定向方法的消息接收者前翎，返回一個(gè)類或?qū)嵗龑?duì)象
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;

注意：

1. 類方法和對(duì)象方法消息轉(zhuǎn)發(fā)第二步調(diào)用的方法不一樣稚配，前者是+forwardingTargetForSelector: 方法，后者是 -forwardingTargetForSelector: 方法港华。
2. 這里+resolveInstanceMethod: 或者 +resolveClassMethod:無(wú)論是返回 YES道川，還是返回 NO，只要其中沒(méi)有添加其他函數(shù)實(shí)現(xiàn)立宜，運(yùn)行時(shí)都會(huì)進(jìn)行下一步冒萄。

測(cè)試代碼

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{
    if (aSelector == @selector(way)) {
        Friends *friends = [[Friends alloc]init];
        return friends;//返回friends對(duì)象，讓friends對(duì)象接受這個(gè)消息
    }
    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}

可以看到橙数，雖然當(dāng)前 person 沒(méi)有實(shí)現(xiàn) fun 方法尊流，+resolveInstanceMethod: 也沒(méi)有添加其他函數(shù)實(shí)現(xiàn)。但是我們通過(guò) forwardingTargetForSelector 把當(dāng)前 person 的方法轉(zhuǎn)發(fā)給了 friends 對(duì)象去執(zhí)行了商模。打印結(jié)果也證明我們成功實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)發(fā)奠旺。

我們通過(guò) forwardingTargetForSelector 可以修改消息的接收者蜘澜，該方法返回參數(shù)是一個(gè)對(duì)象施流，如果這個(gè)對(duì)象是不是 nil，也不是 self鄙信，系統(tǒng)會(huì)將運(yùn)行的消息轉(zhuǎn)發(fā)給這個(gè)對(duì)象執(zhí)行瞪醋。否則，繼續(xù)進(jìn)行下一步：消息重定向流程装诡。

消息重定向

如果經(jīng)過(guò)消息動(dòng)態(tài)解析银受、消息接受者重定向践盼，Runtime 系統(tǒng)還是找不到相應(yīng)的方法實(shí)現(xiàn)而無(wú)法響應(yīng)消息，Runtime 系統(tǒng)會(huì)利用 -methodSignatureForSelector: 或者 +methodSignatureForSelector: 方法獲取函數(shù)的參數(shù)和返回值類型宾巍。

• 如果 methodSignatureForSelector: 返回了一個(gè) NSMethodSignature 對(duì)象（函數(shù)簽名）咕幻，Runtime 系統(tǒng)就會(huì)創(chuàng)建一個(gè) NSInvocation 對(duì)象，并通過(guò) forwardInvocation: 消息通知當(dāng)前對(duì)象顶霞，給予此次消息發(fā)送最后一次尋找 IMP 的機(jī)會(huì)肄程。
• 如果 methodSignatureForSelector: 返回 nil。則 Runtime 系統(tǒng)會(huì)發(fā)出 doesNotRecognizeSelector: 消息选浑，程序也就崩潰了蓝厌。

所以我們可以在 forwardInvocation: 方法中對(duì)消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

注意：類方法和對(duì)象方法消息轉(zhuǎn)發(fā)第三步調(diào)用的方法同樣不一樣古徒。
類方法調(diào)用的是：

1. + methodSignatureForSelector:
2. + forwardInvocation:
3. + doesNotRecognizeSelector:

對(duì)象方法調(diào)用的是：

1. - methodSignatureForSelector:
2. - forwardInvocation:
3. - doesNotRecognizeSelector:

用到的方法：

// 獲取類方法函數(shù)的參數(shù)和返回值類型拓提，返回簽名
+ (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;

// 類方法消息重定向
+ (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation；

// 獲取對(duì)象方法函數(shù)的參數(shù)和返回值類型隧膘，返回簽名
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;

// 對(duì)象方法消息重定向
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation代态；

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector{
    if (aSelector == @selector(way)) {
        return [NSMethodSignature methodSignatureForSelector:@selector(way)];
    }
    return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{
    SEL sel = anInvocation.selector;
    Friends *f = [[Friends alloc] init];
    if([f respondsToSelector:sel]) {   // 判斷 Person 對(duì)象方法是否可以響應(yīng) sel
        [anInvocation invokeWithTarget:f];  // 若可以響應(yīng)，則將消息轉(zhuǎn)發(fā)給其他對(duì)象處理
    } else {
        [self doesNotRecognizeSelector:sel];  // 若仍然無(wú)法響應(yīng)疹吃，則報(bào)錯(cuò)：找不到響應(yīng)方法
    }
}

既然 -forwardingTargetForSelector: 和 -forwardInvocation: 都可以將消息轉(zhuǎn)發(fā)給其他對(duì)象處理胆数，那么兩者的區(qū)別在哪？

區(qū)別就在于 -forwardingTargetForSelector: 只能將消息轉(zhuǎn)發(fā)給一個(gè)對(duì)象互墓。而 -forwardInvocation: 可以將消息轉(zhuǎn)發(fā)給多個(gè)對(duì)象必尼。

以上就是 Runtime 消息轉(zhuǎn)發(fā)的整個(gè)流程。

消息發(fā)送以及轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制總結(jié)

調(diào)用 [receiver selector]; 后篡撵，進(jìn)行的流程：

1. 編譯階段：

   [receiver selector]; 方法被編譯器轉(zhuǎn)換為:

   1. objc_msgSend(receiver判莉，selector) （不帶參數(shù)）
   2. objc_msgSend(recevier，selector育谬，org1券盅，org2，…)（帶參數(shù)）

2. 運(yùn)行時(shí)階段：消息接受者

   recevier尋找對(duì)應(yīng)的 selector

   1. 通過(guò) recevier 的 isa 指針 找到 recevier 的 class（類）膛檀；
   2. 在 Class（類） 的 cache（方法緩存） 的散列表中尋找對(duì)應(yīng)的 IMP（方法實(shí)現(xiàn)）锰镀；
   3. 如果在 cache（方法緩存） 中沒(méi)有找到對(duì)應(yīng)的 IMP（方法實(shí)現(xiàn)） 的話，就繼續(xù)在 Class（類） 的 method list（方法列表） 中找對(duì)應(yīng)的 selector咖刃，如果找到泳炉，填充到 cache（方法緩存） 中，并返回 selector嚎杨；
   4. 如果在 class（類） 中沒(méi)有找到這個(gè) selector花鹅，就繼續(xù)在它的 superclass（父類）中尋找；
   5. 一旦找到對(duì)應(yīng)的 selector枫浙，直接執(zhí)行 recevier 對(duì)應(yīng) selector 方法實(shí)現(xiàn)的 IMP（方法實(shí)現(xiàn)）刨肃。
   6. 若找不到對(duì)應(yīng)的 selector古拴，Runtime 系統(tǒng)進(jìn)入消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。

3. 運(yùn)行時(shí)消息轉(zhuǎn)發(fā)階段：

   1. 動(dòng)態(tài)解析：通過(guò)重寫(xiě) +resolveInstanceMethod: 或者 +resolveClassMethod:方法真友，利用 class_addMethod方法添加其他函數(shù)實(shí)現(xiàn)黄痪；
   2. 消息接受者重定向：如果上一步添加其他函數(shù)實(shí)現(xiàn)，可在當(dāng)前對(duì)象中利用 forwardingTargetForSelector: 方法將消息的接受者轉(zhuǎn)發(fā)給其他對(duì)象盔然；
   3. 消息重定向：如果上一步?jīng)]有返回值為 nil满力，則利用 methodSignatureForSelector:方法獲取函數(shù)的參數(shù)和返回值類型。
      1. 如果 methodSignatureForSelector: 返回了一個(gè) NSMethodSignature 對(duì)象（函數(shù)簽名）轻纪，Runtime 系統(tǒng)就會(huì)創(chuàng)建一個(gè) NSInvocation 對(duì)象油额，并通過(guò) forwardInvocation: 消息通知當(dāng)前對(duì)象，給予此次消息發(fā)送最后一次尋找 IMP 的機(jī)會(huì)刻帚。
      2. 如果 methodSignatureForSelector: 返回 nil潦嘶。則 Runtime 系統(tǒng)會(huì)發(fā)出 doesNotRecognizeSelector: 消息，程序也就崩潰了崇众。