消息发送机制：OC底层的快速通道

2023-12-16 11:49:41

揭秘消息发送机制：OC 的快速通道

我们熟知的 OC 函数调用实际上是消息发送机制在发挥作用。消息发送机制是如何实现的呢？它又是如何做到如此之快的？在这篇文章中，我们将深入探索消息发送机制的内部工作原理，了解 OC 底层如何实现快速查找。

消息发送的两种路径：快速通道与慢速通道

消息发送机制主要包含两种路径：快速路径和慢速路径。快速路径是通过汇编从响应的缓存中查找，而慢速路径则是通过 C、C++ 和汇编一起完成的。

快速路径

当我们调用一个对象的方法时，编译器会根据方法名生成一个 SEL（Selector），它是一个指向方法实现的指针。然后，Objective-C 运行时会使用这个 SEL 去缓存中查找对应的实现。如果缓存中存在，则直接执行该实现；如果缓存中不存在，则走慢速路径。

慢速路径

如果走慢速路径，运行时会先在类结构中的 cache_t 缓存中查找方法实现。cache_t 缓存是一个哈希表，它将 SEL 作为键，方法实现作为值。如果在 cache_t 缓存中找到了方法实现，则直接执行该实现；如果在 cache_t 缓存中没有找到方法实现，则继续走慢速路径。

慢速路径的下一阶段是检查类的超类是否实现了该方法。如果超类实现了该方法，则直接执行该方法；如果超类没有实现该方法，则继续走慢速路径。

慢速路径的最后一阶段是通过字典查找来查找方法实现。字典查找是一种非常慢的操作，因此尽量避免走慢速路径。

幕后的复杂机制：缓存、字典查找与哈希表

消息发送机制之所以能够如此之快，很大程度上归功于缓存、字典查找和哈希表的使用。

缓存

缓存是一种临时存储器，它可以存储最近使用的数据，以便下次需要时可以快速访问。在消息发送机制中，缓存用于存储最近调用的方法实现。当我们再次调用相同的方法时，运行时会直接从缓存中获取方法实现，从而避免了慢速路径的查找过程。

字典查找

字典查找是一种数据结构，它允许我们根据键快速查找值。在消息发送机制中，字典查找用于查找类的超类是否实现了某个方法。当我们调用一个方法时，运行时会先在类的 cache_t 缓存中查找方法实现。如果在 cache_t 缓存中没有找到方法实现，则会继续走慢速路径。慢速路径的下一阶段就是通过字典查找来查找方法实现。

哈希表

哈希表是一种数据结构，它允许我们根据键快速查找值。在消息发送机制中，哈希表用于存储类的 cache_t 缓存。当我们调用一个方法时，运行时会先在类的 cache_t 缓存中查找方法实现。如果在 cache_t 缓存中找到了方法实现，则直接执行该实现；如果在 cache_t 缓存中没有找到方法实现，则继续走慢速路径。