一>形成由來(lái)：
Object-C是在C的基礎(chǔ)上進(jìn)行編寫(xiě)的一門(mén)動(dòng)態(tài)程序語(yǔ)言（也稱(chēng)超C）拌蜘。底層全部是由C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。所謂的類(lèi)，轉(zhuǎn)換到底層C的實(shí)現(xiàn)荠商，即結(jié)構(gòu)體等相關(guān)的代碼。相比于靜態(tài)編譯的語(yǔ)言來(lái)說(shuō)续誉，OC在具體執(zhí)行的時(shí)候才會(huì)查詢到具體的方法指針莱没，從而實(shí)現(xiàn)方法。
而也正是這種OC的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言特性造就了兩大該語(yǔ)言自身的特色：
1.runtime
2.消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制以及消息傳遞（msg_send）
本篇幅主要討論第二種酷鸦，消息傳遞與轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制饰躲。
首先要明確的是，OC的方法是如何調(diào)用的臼隔。在C嘹裂、C++等語(yǔ)言中，我們定義了一個(gè)函數(shù)摔握，然后經(jīng)由其他函數(shù)調(diào)用時(shí)寄狼，相當(dāng)于效用指向所定義函數(shù)的指針地址。通過(guò)地址查詢到了該函數(shù)氨淌，并隨后經(jīng)由此具體實(shí)現(xiàn)一個(gè)方法泊愧。而OC其實(shí)也是相同的。首先需要了解objc_class的結(jié)構(gòu)盛正。
我們所創(chuàng)建的每一個(gè)類(lèi)删咱，以及系統(tǒng)原生定義的工具類(lèi)，都是遵循如下的class結(jié)構(gòu)體所進(jìn)行創(chuàng)建和存儲(chǔ)的豪筝，而OC的Class的isa便指向一個(gè)類(lèi)的結(jié)構(gòu)體腋腮，其中包含眾多該Class的詳細(xì)信息：
struct objc_class {
struct objc_class super_class; /*父類(lèi)*/
const char *name; /*類(lèi)名字*/
long version; /*版本信息*/
long info; /*類(lèi)信息*/
long instance_size; /*實(shí)例大小*/
struct objc_ivar_list *ivars; /*實(shí)例參數(shù)鏈表*/
struct objc_method_list **methodLists; /*方法鏈表*/
struct objc_cache *cache; /*方法緩存*/
struct objc_protocol_list *protocols; /*協(xié)議鏈表*/
};
由該結(jié)構(gòu)可以看到，Class的isa所指向的結(jié)構(gòu)體中壤蚜，包含了該類(lèi)的父類(lèi)名稱(chēng)、該類(lèi)的名稱(chēng)徊哑、版本信息袜刷、方法鏈表等等。而涉及到該Class的所有函數(shù)莺丑，是由methodLists方法鏈表進(jìn)行保存著蟹。而OC中的方法存儲(chǔ)是用一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系來(lái)進(jìn)行管理的。如下圖結(jié)構(gòu)所示：
如上梢莽，方法名和具體的實(shí)現(xiàn)地址形成映射的關(guān)系萧豆。而這里,存儲(chǔ)方法名指針selector的是SEL鏈表，對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)方法實(shí)現(xiàn)地址指針的address的是IMP鏈表昏名。
SEL：選擇子涮雷。即方法名的指針，我們平時(shí)調(diào)用一個(gè)方法轻局，都是通過(guò)輸入方法名洪鸭，轉(zhuǎn)化為選擇子（sel）样刷，然后通過(guò)該sel在所屬類(lèi)的方法鏈表中查詢具體的方法的。如果查詢到览爵，則使用對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址（imp）置鼻，查詢到具體的實(shí)現(xiàn)函數(shù)并執(zhí)行函數(shù)。如果查詢不到蜓竹，則涉及到消息的轉(zhuǎn)發(fā)了箕母。調(diào)用以下方法的時(shí)候，我們是能看出方法在調(diào)用時(shí)的狀態(tài)的：
[self performSelector:<#(SEL)#>];
@selector(<#selector#>)
了解完了具體的Object-C的方法調(diào)用機(jī)制以后俱济，我們就能理解消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制能夠形成的基礎(chǔ)了嘶是。之所以留給消息轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)的空間，就在于函數(shù)的具體執(zhí)行姨蝴，是在方法調(diào)用才從selector中尋找目標(biāo)SEL俊啼，然后找到對(duì)應(yīng)的IMP中的address來(lái)執(zhí)行的。是動(dòng)態(tài)編譯的過(guò)程左医。因?yàn)槭谂粒贑lass本身查詢SEL出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，留出了一定的空間浮梢，供人操作改選擇子（SEL）在本類(lèi)動(dòng)態(tài)添加或者其他對(duì)象中查詢SEL對(duì)應(yīng)的IMP實(shí)現(xiàn)方法跛十，從而實(shí)現(xiàn)方法，防止報(bào)錯(cuò)秕硝。
完整的消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的過(guò)程：
從圖上也可以看得出芥映，消息轉(zhuǎn)發(fā)總共分為三個(gè)階段，層層遞進(jìn)远豺。其中奈偏，到了第三個(gè)階段，便稱(chēng)之為啟動(dòng)了完整的消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制躯护。當(dāng)然惊来，我們盡希望于在盡可能靠前的方法中，完成函數(shù)的處理棺滞，從而減少一定的性能消耗裁蚁。
首先第一步：類(lèi)內(nèi)動(dòng)態(tài)方法解析階段
void testFunction(id self,SEL _cmd){
printf("通過(guò)動(dòng)態(tài)解析以及runtime添加的方法，并得到執(zhí)行");
}
//類(lèi)對(duì)象的動(dòng)態(tài)解析函數(shù)
+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel
{
//獲取方法名稱(chēng)
NSString * selNameStr = [NSString stringWithFormat:@"%@",NSStringFromSelector(sel)];
//掩飾一個(gè)案例：當(dāng)我們要識(shí)別的是一個(gè)testFunction方法继准，并動(dòng)態(tài)添加
if ([selNameStr isEqualToString:@"testFunction"])
{
//為該類(lèi)動(dòng)態(tài)添加一個(gè)方法testFunction處理消息枉证，并執(zhí)行該方法
class_addMethod([self class], sel, (IMP)testFunction, "v@:");
return YES;
}
return [super resolveClassMethod:sel];
}
//實(shí)例對(duì)象的動(dòng)態(tài)解析函數(shù)
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
//獲取方法名稱(chēng)
NSString * selNameStr = [NSString stringWithFormat:@"%@",NSStringFromSelector(sel)];
//掩飾一個(gè)案例：當(dāng)我們要識(shí)別的是一個(gè)testFunction方法，并動(dòng)態(tài)添加
if ([selNameStr isEqualToString:@"testFunction"])
{
//為該類(lèi)動(dòng)態(tài)添加一個(gè)方法testFunction處理消息移必，并執(zhí)行該方法
class_addMethod([self class], sel, (IMP)testFunction, "v@:");
return YES;
}
return [super resolveClassMethod:sel];
}
當(dāng)?shù)谝徊酵瓿闪薙EL的處理室谚，則方法得到執(zhí)行，并結(jié)束。如若沒(méi)有處理SEL舞萄，則進(jìn)入第二步眨补，啟用備援接受者來(lái)處理該SEL。
第二步：?jiǎn)?dòng)備援接受者
第二步和第一步的區(qū)別在于倒脓，備援接受者方法在處理時(shí)可以向其他對(duì)象發(fā)送該SEL撑螺，并通過(guò)其他對(duì)象執(zhí)行本對(duì)象不可執(zhí)行的方法。這有別于動(dòng)態(tài)方法解析崎弃，給自身動(dòng)態(tài)添加未實(shí)現(xiàn)方法甘晤。當(dāng)返回 非self\非nil 時(shí)，消息被轉(zhuǎn)給新對(duì)象執(zhí)行饲做。
-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
NSLog(@"unknow SEL's name is:%@",NSStringFromSelector(aSelector));
Class unknowClass = NSClassFromString(@"TargetClass");
NSObject * unknowOC = unknowClass.new;
if (aSelector == NSSelectorFromString(@"TargetClassFunction")) {
NSLog(@"找到了備援接受者");
return unknowOC;
}
return [self forwardingTargetForSelector:aSelector];
}
第二步线婚，實(shí)質(zhì)上是使用其他內(nèi)部對(duì)象，來(lái)處理本類(lèi)對(duì)象的未知SEL盆均。你也可以利用該特性塞弊，營(yíng)造出多重繼承的效果。當(dāng)?shù)诙椒祷豷elf泪姨、nil時(shí)游沿，證明未被查到的SEL還沒(méi)有找到合適的方法IMP。這是則走到第三步肮砾，啟動(dòng)完整的消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制诀黍。
第三步：?jiǎn)?dòng)完整的消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制
走到這一步時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將那個(gè)未被處理的SEL封裝為NSInvocation對(duì)象仗处。里邊詳細(xì)封裝了該SEL的所有信息眯勾。
需要注意的是methodSignatureForSelector，和forwardInvocation是配套使用的婆誓。如果你不實(shí)現(xiàn)方法簽名吃环，那么你是調(diào)用不到forwardInvocation函數(shù)的。這里就和NSInvocation對(duì)象本身創(chuàng)建就需要進(jìn)行方法簽名有關(guān)洋幻。以下是它的結(jié)構(gòu)
/* NSInvocation.h
Copyright (c) 1994-2016, Apple Inc. All rights reserved.
*/
#import <Foundation/NSObject.h>
#include <stdbool.h>
@class NSMethodSignature;
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
NS_SWIFT_UNAVAILABLE("NSInvocation and related APIs not available")
@interface NSInvocation : NSObject {
@private
void *_frame;
void *_retdata;
id _signature;
id _container;
uint8_t _retainedArgs;
uint8_t _reserved[15];
}
+ (NSInvocation *)invocationWithMethodSignature:(NSMethodSignature *)sig;
@property (readonly, retain) NSMethodSignature *methodSignature;
- (void)retainArguments;
@property (readonly) BOOL argumentsRetained;
@property (nullable, assign) id target;
@property SEL selector;
- (void)getReturnValue:(void *)retLoc;
- (void)setReturnValue:(void *)retLoc;
- (void)getArgument:(void *)argumentLocation atIndex:(NSInteger)idx;
- (void)setArgument:(void *)argumentLocation atIndex:(NSInteger)idx;
- (void)invoke;
- (void)invokeWithTarget:(id)target;
@end
//方法簽名
-(NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
{
NSString *sel = NSStringFromSelector(aSelector);
if ([sel rangeOfString:@"set"].location == 0)
{
//動(dòng)態(tài)造一個(gè) setter函數(shù)
return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:@"];
} else {
//動(dòng)態(tài)造一個(gè) getter函數(shù)
return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"@@:"];
}
}
//完整消息轉(zhuǎn)發(fā)
-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
SEL selector = [anInvocation selector];
if ([company respondsToSelector:selector])
{
[anInvocation invokeWithTarget:company];
}
第三步郁轻，相比較于第二步，有一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是：你可以將該方法封裝的NSInvocation對(duì)象鞋屈，同時(shí)交給多個(gè)不同的對(duì)象去嘗試實(shí)現(xiàn)。
疑問(wèn)&思考：
.Q：轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的三個(gè)方法區(qū)別在于什么故觅？為什么要層層遞進(jìn)厂庇，而不能使用一個(gè)萬(wàn)事大吉？
A：首先输吏，方法1是在本類(lèi)中利用runtime動(dòng)態(tài)去做方法添加來(lái)處理权旷；方法2通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)給另外一個(gè)對(duì)象來(lái)進(jìn)行處理；方法3是通過(guò)將這個(gè)未處理的方法的所有信息全部封裝，創(chuàng)建NSInvocation對(duì)象拄氯，再開(kāi)啟完整轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制躲查。方法3相比于方法2，它可以給多個(gè)對(duì)象做轉(zhuǎn)發(fā)译柏，來(lái)處理該對(duì)象镣煮。
以上是三者的區(qū)別。但是鄙麦，最大的問(wèn)題我認(rèn)為還是在于典唇，層層遞進(jìn)之下，性能的消耗也是在不斷攀升的胯府。所以介衔，在不考慮具體特定需求的情況下，我們還是遵照性能最優(yōu)來(lái)處理骂因。當(dāng)然炎咖，如果有特定的需求，如多重繼承等等寒波，則根據(jù)實(shí)際情況乘盼，在做判斷。
未完成部分：
1.NSInvocation的使用
2.消息轉(zhuǎn)發(fā)的平時(shí)使用案例
