runtime 是 oc 語音的基礎(chǔ)
首先runtime的核心機(jī)制是消息機(jī)制 也就是oc的消息機(jī)制
首先oc的消息機(jī)制可以分為五部分
1 動態(tài)語言
2 實(shí)例對象 類對象 元類對象之間的關(guān)系
3 實(shí)例對象instance調(diào)用對象方法的過程鏈
4 類對象調(diào)用類方法的過程鏈
5 runtime objc_msgSend 函數(shù) 具體解析
1 動態(tài)語言這塊
首先 從源代碼到程序運(yùn)行一般分為三個階段 編譯階段 鏈接階段 運(yùn)行階段
oc 是動態(tài) 動態(tài)語音在編譯階段 鏈接階段 不知道變量的數(shù)據(jù)類型 也不知道具體真正實(shí)現(xiàn)的那個方法 只有在運(yùn)行時才會去檢查 變量的數(shù)據(jù)類型 和 根據(jù) 方法名查找對應(yīng)的方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn) 這樣oc就可以把一些重要的工作從編譯階段 鏈接階段 轉(zhuǎn)移到運(yùn)行階段 這樣就使o c具備更好的靈動性 而實(shí)現(xiàn)的的基礎(chǔ)就是runtime
而 在編譯階段 鏈接階段 只需要進(jìn)行 代碼語法檢驗(yàn) 還有就是生成運(yùn)行時可執(zhí)行的文件就可以了
2 實(shí)例對象 類對象 元類對象之間的關(guān)系
實(shí)例對象的isa指針指向類對象慈俯,類對象的isa指針指向元類對象慎玖,元類對象的isa指針指向基類元類對象。因?yàn)镺C中類實(shí)質(zhì)是一個結(jié)構(gòu)體侄柔,除了isa指針,還包含superclass指針(實(shí)質(zhì)都是NSObject的對象)以躯,還包含屬性方法表等蟆盐。類是對數(shù)據(jù)以及方法的封裝,所以這三者的關(guān)系鏈也就由isa指針鏈接起來了室谚。
另外還有就是 類的成員變量 實(shí)例方法 歸屬實(shí)例對象 類的類方法歸屬在原類中 歸屬該類對象
struct objc_class {
Class _Nonnull isa; // 指向所屬類的指針(_Nonnull)
Class _Nullable super_class; // 父類
const char * _Nonnull 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 * _Nullable ivars; // 該類的成員變量鏈表
struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodLists; // 方法定義的鏈表
struct objc_cache * _Nonnull cache; // 方法緩存
struct objc_protocol_list * _Nullable protocols; // 協(xié)議鏈表
} ;
3 實(shí)例對象instance調(diào)用對象方法的過程鏈
通過實(shí)例對象instance的isa指針找到類對象class毡鉴,找到即調(diào)用
如果找不到,通過實(shí)例對象的instance中的superclass找到父類對象秒赤,通過父類對象的isa指針找到父類對象的類對象class猪瞬,找到調(diào)用方法
如果仍然找不到,那么系統(tǒng)會通過消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制進(jìn)行消息轉(zhuǎn)發(fā)入篮,走消息轉(zhuǎn)發(fā)的響應(yīng)鏈陈瘦,最后如果都沒有能夠處理消息的方法的話,那么會拋出unselector 的異常
4 類對象調(diào)用類方法的過程鏈
通過類對象class isa指針找到元類對象meta-class潮售,通過存儲在元類對象的方法表查找對應(yīng)的方法進(jìn)行調(diào)用
如果沒有找到痊项,那么通過class的superclass 指針找到父類superclass,然后通過父類的superclass的isa指針找到父類的元類對象super-meta-class酥诽,通過存儲在父類的元類對象meta-class找到類對象進(jìn)行調(diào)用鞍泉。
5 runtime在其中具體的函數(shù)及其作用
Objective-C 語言 中,對象方法調(diào)用都是類似 [receiver selector]; 的形式肮帐,其本質(zhì)就是讓對象在運(yùn)行時發(fā)送消息的過程咖驮。
我們來看看方法調(diào)用 [receiver selector]; 在『編譯階段』和『運(yùn)行階段』分別做了什么?
編譯階段:[receiver selector]; 方法被編譯器轉(zhuǎn)換為:
objc_msgSend(receiver,selector) (不帶參數(shù))
objc_msgSend(recevier托修,selector忘巧,org1,org2睦刃,…)(帶參數(shù))
運(yùn)行時階段:消息接受者 recevier 尋找對應(yīng)的 selector袋坑。
通過 recevier 的 isa 指針 找到 recevier 的 Class(類);
在 Class(類) 的 cache(方法緩存) 的散列表中尋找對應(yīng)的 IMP(方法實(shí)現(xiàn))眯勾;
如果在 cache(方法緩存) 中沒有找到對應(yīng)的 IMP(方法實(shí)現(xiàn)) 的話枣宫,就繼續(xù)在 Class(類) 的 method list(方法列表) 中找對應(yīng)的 selector,如果找到吃环,填充到 cache(方法緩存) 中也颤,并返回 selector;
如果在 Class(類) 中沒有找到這個 selector郁轻,就繼續(xù)在它的 superClass(父類)中尋找翅娶;
一旦找到對應(yīng)的 selector,直接執(zhí)行 recevier 對應(yīng) selector 方法實(shí)現(xiàn)的 IMP(方法實(shí)現(xiàn))好唯。
若找不到對應(yīng)的 selector竭沫,消息被轉(zhuǎn)發(fā)或者臨時向 recevier 添加這個 selector 對應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方法,否則就會發(fā)生崩潰骑篙。
在上述過程中涉及了好幾個新的概念:objc_msgSend蜕提、isa 指針、Class(類)靶端、IMP(方法實(shí)現(xiàn)) 等谎势,下面我們來具體講解一下各個概念的含義。