iOS 消息转发机制

Objective-C 是一门动态语言,它将很多静态语言在编译和链接时期做的事情,放到了运行时来处理。之所以能具备这种特性,离不开 Runtime 这个库。Runtime 很好的解决了如何在运行时期找到调用方法这样的问题。Objective-C 下所有的方法调用都可以理解为,给一个对象发送一个消息。一个对象接收到消息后,会从当前类的方法列表或者父类的方法列表查找到对应的方法实现(IMP)来处理该消息。大致流程如下:

  • 通过 NSObjectisa 指针找到对应的 Class
  • Class 的方法列表中找到对应的 selector
  • 如果在当前 Class 中未能找到 selector 则往父类的方法列表中继续查找
  • 如果能找到对应的 selector 则去执行对象的方法实现(IMP)
  • 在上述流程中如果不能找对对应的 selector 时,这时候就会进入消息转发机制。消息转发机制可分为两个阶段,在这两个阶段中,有 3 次机会来处理之前未能处理 selector,越往后所花费的代价将越大,处理的灵活程度也就越高。

消息转发流程

第一阶段

第一阶段也可称之为 动态方法解析 阶段,在该阶段中,可以动态的为类添加一个方法,从而让动态添加的方法来处理之前未能处理的消息。可重写类以下方法:

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

如果是类的静态方法,可重写以下方法:

+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel

SEL 就是未能处理的 selector,返回值为 BOOL 表示是否增加了新的方法来处理该 selector。在当前阶段处理未知 selector 的前提是,你已经准备好了新的方法来处理该 selector,等着运行时将方法动态添加到类中即可,该阶段一般用来实现 @dynamic 属性。

第二阶段

如果在第一该阶段中为能处理未知的 selector,运行时将进入第二阶段消息的转发,在该阶段中我们可以将未知的 selector 转发给其他对象来处理。运行时提供两次机会,来做消息的转发,第一次是重写以下方法:

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

该方法的 SEL 就是未能处理的 selector,返回值类型为 id 用来指定 selector 处理的对象,运行时将会把未能处理的 SEL 转发给该对象。该阶段我们可以将 selector 转发到类中的其他对象来处理,从而实现 代理模式。如果不重写该方法,运行时将把方法调用的所有细节封装到 NSInvocation 对象中,进入完整的消息转发机制中,运行时将继续调用一下方法来进行消息的派发:

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation

方法中的 NSInvocation 参数,包含了所有方法调用的细节,包括 selector/target/ 参数 等,重写该方法后我们可以将 anInvocation 转发给多个对象来处理该消息。在该阶段我们可以用来实现 “多重继承” 或者多重代理等。

如果在两个阶段都不做任何处理的话,运行时将会把 selector 交由 doesNotRecognizeSelector 方法来处理,从而抛出异常导致 Crash ,异常信息一般如下:

-[*** ***]:unrecognized selector sent to instance 0x*****

Objective-CrespondsToSelector 方法可以用检查类对象是否能够处理对应的 selector,当我们通过消息转发机制来处理 selector 时, respondsToSelector 并不能按原意正常工作了,这时候需要重写类的 respondsToSelector 方法,用来告诉方法调用者对应的 selector 是能够被处理的。如果是在 动态方法解析 阶段使用 class_addMethod 来为类动态添加方法,则不需要重写 respondsToSelector

小结

  • 当接收无法处理的 selector 时,则进入消息转发流程
  • 消息转发流程可分为两阶段,一共有 3 次机会来处理未知的 selector
  • 第一阶段为 动态方法解析 阶段,用来为类动态添加方法,第二阶段才是正在的消息转发阶段,该阶段可以将未知的 selector 转发到一个或者多个对象中来处理
  • 消息转发流程完成后,都不做任何处理的话,这进入 doesNotRecognizeSelector 方法从而抛出异常
  • 如果将消息转发到其他对象来处理,则需要重写 respondsToSelector 方法来保证该方法正常工作
  • NSProxy 类是基于消息转发机制来实现的动态代理模式
  • 消息转发机制可用来实现 @dynamic 属性、代理模式、多重继承等
comments powered by Disqus