探秘iOS底层：揭秘类的加载原理（上）

2023-11-08 09:47:31

iOS 中类的加载之旅：揭秘应用程序构建块的幕后故事

在 iOS 开发的浩瀚世界中，类扮演着至关重要的角色，是应用程序的基础构建块。深入了解类的加载原理对于精通 iOS 底层机制和提升开发技能至关重要。让我们踏上一段探险之旅，揭开类加载的奥秘，从定义到内存中栩栩如生的创建。

类的定义：蓝图和行为指南

类就像应用程序的蓝图，定义了对象的结构和行为。在 Objective-C 中，类通过使用 @interface 和 @implementation 来定义。@interface 声明了类的接口，包括类名、属性和方法，而 @implementation 则实现了类的实现，提供了方法的具体代码。

类的加载：从符号解析到内存创建

当类被引用时，它需要加载到内存中才能被使用。加载过程可以分为以下几个关键步骤：

1. 符号解析：识别类的标识

在加载类之前，需要解析其符号，包括类名、方法名和属性名。Objective-C 运行时扫描类的头文件和实现文件，提取所有符号并存储在一个符号表中。

2. 内存分配：为类提供住所

符号解析完成后，为类分配内存空间。Objective-C 运行时根据类的结构和大小计算出所需的内存空间，并在内存中为类分配一个块。

3. 初始化：让类焕发生机

内存分配完成后，需要对类进行初始化，包括两个步骤：

类对象初始化：类的元数据管家

类对象是类的实例，包含了类的元数据，例如名称、方法和属性。类对象的初始化由 Objective-C 运行时完成，它调用类的 +initialize 方法进行初始化。

实例对象初始化：类的具体化身

实例对象是类的具体对象，包含了类的属性值。实例对象的初始化由程序员自己完成，可以通过调用类的 init 方法创建实例对象。

类的卸载：释放内存中的足迹

当类不再被使用时，需要将其卸载出内存以释放资源。卸载过程与加载过程相反，包括以下步骤：

1. 实例对象销毁：释放个体

首先，需要销毁类的所有实例对象。程序员通过调用实例对象的 dealloc 方法完成销毁。

2. 类对象销毁：清除类元数据

实例对象销毁完成后，需要销毁类的类对象。Objective-C 运行时调用类的 +dealloc 方法完成销毁。

3. 内存释放：回收空间

类对象销毁后，需要释放类的内存空间。Objective-C 运行时将类的内存空间归还给系统。

代码示例：见证类的诞生和消亡

// 类定义
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger age;
- (void)sayHello;
@end

@implementation Person
- (void)sayHello {
    NSLog(@"Hello, my name is %@, and I am %ld years old.", self.name, self.age);
}
@end

// 类加载
Person *person = [[Person alloc] init];
person.name = @"John";
person.age = 30;
[person sayHello];

// 类卸载
person = nil;