本文章將記錄Objective-C中實(shí)例對象望几、類對象、元類對象的相關(guān)資料萤厅，如有錯(cuò)誤歡迎指出~
實(shí)例對象（InstanceObject）
實(shí)例對象是類實(shí)例化的對象橄抹，代表著某一個(gè)具體的東西。在OC中表現(xiàn)為：
Person *man = [Person new];
Person是類惕味， man就是Person實(shí)例化的對象楼誓，代表著一個(gè)具體的東西，即男人名挥。
實(shí)例對象是我們對類對象alloc或者new操作時(shí)所創(chuàng)建的疟羹，在這個(gè)過程中會拷貝實(shí)例所屬的類的成員變量，但并不拷貝類定義的方法。調(diào)用實(shí)例方法時(shí)榄融，系統(tǒng)會根據(jù)實(shí)例的isa指針去類的方法列表及父類的方法列表中尋找與消息對應(yīng)的selector指向的方法参淫。我們來看下其定義:
/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
Class _Nonnull isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
這個(gè)結(jié)構(gòu)體只有一個(gè)isa變量，指向?qū)嵗龑ο笏鶎俚念惱⒈Ｈ魏螏в幸灾羔橀_始并指向類結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)都可以被視作objc_object, 對象最重要的特點(diǎn)是可以給其發(fā)送消息涎才。
類對象(Class)
類對象是由程序員定義并在運(yùn)行時(shí)由編譯器創(chuàng)建的，它沒有自己的實(shí)例變量力九，這里需要注意的是類的成員變量和實(shí)例方法列表是屬于實(shí)例對象的耍铜，但其存儲于類對象當(dāng)中的。我們看看Class的定義:
/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
可以看到類是由Class類型來表示的跌前，它是一個(gè)objc_class結(jié)構(gòu)類型的指針棕兼。我們接著來看objc_class結(jié)構(gòu)體的定義:
struct objc_class {
Class isa; // 指向所屬類的指針(_Nonnull)
Class super_class; // 父類
const char *name; // 類名(_Nonnull)
long version; // 類的版本信息(默認(rèn)為0)
long info; // 類信息(供運(yùn)行期使用的一些位標(biāo)識)
long instance_size; // 該類的實(shí)例變量大小
struct objc_ivar_list *ivars; // 該類的成員變量鏈表
struct objc_method_list * *methodLists; // 方法定義的鏈表
struct objc_cache *cache; // 方法緩存
struct objc_protocol_list *protocols; // 協(xié)議鏈表
};
isa指針是和Class同類型的objc_class結(jié)構(gòu)指針，類對象的指針指向其所屬的類抵乓，即元類伴挚。元類中存儲著類對象的類方法，當(dāng)訪問某個(gè)類的類方法時(shí)會通過該isa指針從元類中尋找方法對應(yīng)的函數(shù)指針
super_class為該類所繼承的父類對象臂寝，如果該類已經(jīng)是最頂層的根類(如NSObject或NSProxy), 則 super_class為NULL
ivars是一個(gè)指向objc_ivar_list類型的指針，用來存儲每一個(gè)實(shí)例變量的地址
-
info為運(yùn)行期使用的一些位標(biāo)識摊灭，比如:
CLS_CLASS (0x1L)表示該類為普通類, CLS_META (0x2L)則表示該類為元類
methodLists用來存放方法列表咆贬，根據(jù)info中的標(biāo)識信息，當(dāng)該類為普通類時(shí)帚呼，存儲的方法為實(shí)例方法掏缎；如果是元類則存儲的類方法
cache用于緩存最近使用的方法。系統(tǒng)在調(diào)用方法時(shí)會先去cache中查找煤杀，在沒有查找到時(shí)才會去methodLists中遍歷獲取需要的方法
元類對象(Metaclass)
元類就是類對象的類眷蜈，每個(gè)類都有自己的元類，也就是objc_class結(jié)構(gòu)體里面isa指針?biāo)赶虻念? Objective-C的類方法是使用元類的根本原因沈自，因?yàn)槠渲写鎯χ鴮?yīng)的類對象調(diào)用的方法即類方法酌儒。
所以由上圖可以看到，在給實(shí)例對象或類對象發(fā)送消息時(shí)枯途，尋找方法列表的規(guī)則為:
- 當(dāng)發(fā)送消息給實(shí)例對象時(shí)忌怎，消息是在尋找這個(gè)對象的類的方法列表(實(shí)例方法)
- 當(dāng)發(fā)送消息給類對象時(shí)，消息是在尋找這個(gè)類的元類的方法列表(類方法)
元類酪夷，就像之前的類一樣榴啸，它也是一個(gè)對象，也可以調(diào)用它的方法晚岭。所以這就意味著它必須也有一個(gè)類鸥印。所有的元類都使用根元類作為他們的類。比如所有NSObject的子類的元類都會以NSObject的元類作為他們的類。
根據(jù)這個(gè)規(guī)則库说，所有的元類使用根元類作為他們的類狂鞋，根元類的元類則就是它自己。也就是說基類的元類的isa指針指向他自己璃弄。
為了更好的理解對象要销，類對象、元類的關(guān)系夏块，可以參考下面這幅圖：
總結(jié)一下實(shí)例對象疏咐，類對象以及元類對象之間的isa指向和繼承關(guān)系的規(guī)則為:
- 實(shí)例對象的isa指向該類，類的isa指向元類(metaClass)
- 類的superClass指向其父類脐供，如果該類為根類則值為nil
- 元類的isa指向根元類浑塞，如果該元類是根元類則指向自身
- 元類的superClass指向父元類，若根元類則指向該根類
