在Runtime初識(shí)中，我們知曉了Runtime所能夠提供的功能温峭。那么Runtime為什么能夠提供這樣的功能呢猛铅？這就需要從消息分發(fā)機(jī)制說起。為了能夠了解消息分發(fā)凤藏，首先從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)開始奸忽。

NSObject數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

除了繼承自NSProxy類以外揖庄，其他的類的基類都是NSObject。首先來看下其NSObject的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
NSObject
在去除預(yù)處理指令后的定義：

@interface NSObject<NSObject>{
      Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
}

可以看出NSObject有一個(gè)Class結(jié)構(gòu)的isa屬性苛萎。這個(gè)屬性很重要，可以將其看成普通的結(jié)構(gòu)體和OC類之間的差異腌歉。凡是繼承自NSObject的類，都會(huì)有isa翘盖。如果沒有isa，那么就不是OC類了（繼承自NSProxy例外）阁危。

Class

typedef struct objc_class *Class;
struct objc_class {
    Class _Nonnull isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if   !__OBJC2__
    Class _Nullable super_class       OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char * _Nonnull name        OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                      OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                         OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list * _Nullable * _Nullable methodLists   OBJC_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache * _Nonnull cache    OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list * _Nullable protocols  OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
}

可以看出汰瘫，Class也是含有isa指針的，可以將Class看成一個(gè)繼承自NSObject類趴乡。
Class類里面有兩個(gè)指向Class的指針。一個(gè)叫做isa晾捏，另外一個(gè)叫做super_class哀托。這兩者之間又有什么關(guān)系呢?
為了解釋清楚兩者之間的關(guān)系，現(xiàn)在引入元類的概念仓手。

1. 每個(gè)繼承自NSObject的實(shí)例俗或，其都會(huì)存在一個(gè)isa指針指向類（Class）。
2. 每個(gè)類依然還會(huì)有一個(gè)isa指針辛慰，其指向元類（metaClass）。
3. 元類和類具有相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)驰弄，但是具有不同的服務(wù)對(duì)象速客。類(Class)為實(shí)例(instance)提供服務(wù)戚篙，元類(metaClass)為類提供服務(wù)溺职。

更為具體一點(diǎn)岔擂，使用“-”開頭的實(shí)例方法都存在類里面，使用"+"開頭的方法會(huì)放在元類里面塑崖。

@interface UserClass : NSObject
@property (nonatomic) variable;//存放在實(shí)例（instance）中痛倚。
- (void)instanceMethod;   //存放在類（Class）中。
+ (void)classMethod;   //存放元類（metaClass）中抒蚜。
@end 

由此可以看出耘戚，一個(gè)通常意義下的類可以被分解成3個(gè)部分：實(shí)例(instance)，實(shí)例方法區(qū)(Class)毕莱，類方法區(qū)（metaClass）颅夺。所以不用被Class這個(gè)名字所迷惑了，實(shí)際上它是存放類的方法和一些其他元數(shù)據(jù)的地方部服，只是我們通常所說類的一個(gè)部分而已拗慨。
理清楚這部分的關(guān)系后，再來看isa和superClass之間的關(guān)系赵抢。一個(gè)是指元類，另一個(gè)是指父類宠叼。兩個(gè)東西是兩個(gè)概念其爵。下面引用一張非常經(jīng)典的圖，用于理順實(shí)例摩渺，類，元類和父類之間的關(guān)系横侦。

實(shí)例、類瑞眼、元類棵逊、父類關(guān)系圖

Method

前面看完了類的定義，現(xiàn)在來看一下方法的定義辆影。

struct objc_method {
    SEL _Nonnull method_name          OBJC2_UNAVAILABLE;
    char * _Nullable method_types     OBJC2_UNAVAILABLE;
    IMP _Nonnull method_imp           OBJC2_UNAVAILABLE;
}

可以看出一個(gè)方法(method)包括3個(gè)部分蛙讥。SEL就是通過@selector()獲取到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)單看成一個(gè)方法的名稱次慢。method_types就是參數(shù)和返回值的數(shù)據(jù)類型。IMP就是函數(shù)指針了劈愚。
IMP
函數(shù)指針很好理解闻妓，就是C語言的函數(shù)指針。定義為：

/// A pointer to the function of a method implementation. 
#if !OBJC_OLD_DISPATCH_PROTOTYPES
typedef void (*IMP)(void /* id, SEL, ... */ ); 
#else
typedef id _Nullable (*IMP)(id _Nonnull, SEL _Nonnull, ...); 
#endif

在使用IMP的時(shí)候由缆，可以直接像函數(shù)指針那樣去使用：

//1.獲取函數(shù)指針
IMP funcPoint = class_getMethodImplementation([self class], @selector(xxx));//"xxx"代表具體的方法名均唉，例如可以叫sayHelloWorld。
//2.使用函數(shù)指針
funcPoint(self,@selector(xxx)); //如果報(bào)錯(cuò)舔箭，則需要關(guān)閉Enable Strict Checking of objc_msgSendCalls。

關(guān)閉Xcode中的Enable Strict Checking of objc_msgSendCalls編譯選項(xiàng)：

修改編譯選項(xiàng)

/// An opaque type that represents a method selector.
typedef struct objc_selector *SEL;

在實(shí)際使用的過程中惰许，感覺selector完全就是承擔(dān)一個(gè)方法名稱的作用。

現(xiàn)在問題來了佩伤，SEL和IMP是什么關(guān)系晦毙？
方法調(diào)用的過程是從SEL尋找到IMP，然后再使用IMP執(zhí)行障斋。所以說SEL的作用僅僅只是用來尋找到IMP，真正進(jìn)行執(zhí)行的是IMP返敬。
那么為什么要SEL寥院？直接使用IMP不好秸谢？
直接使用IMP當(dāng)然可以泉瞻，并且C語言就只使用函數(shù)指針望侈。OC使用SEL其實(shí)就是為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)一些語言的動(dòng)態(tài)性坦仍，例如方法交換（method swizzle）管跺。

總結(jié)

1. 介紹了元類冷尉，并說明了元類和類的關(guān)系雀哨。
2. 介紹了SEL和IMP。并說明了SEL和IMP的關(guān)系怜庸。

參考：

• 神經(jīng)病院Objective-C Runtime入院第一天
• runtime進(jìn)行曲垢村，objc_msgSend的前世今生（一）
• Objective-C Runtime Programming Guide