iOS 底层原理之对象本质的真相：探究 ISA 关联类的秘密

2023-12-14 11:50:00

iOS 对象的本质

在 iOS 中，对象是内存中的数据结构，它包含数据和方法，用于表示现实世界中的实体或概念。对象由两部分组成：

对象头（Object Header） ：存储对象的元数据，包括对象的引用计数、isa 指针等信息。
对象体（Object Body） ：存储对象的实例变量，即对象的数据。

iOS 对象的内存布局

在 iOS 中，对象在内存中通常采用以下布局：

| 对象头（Object Header） | 对象体（Object Body） |

对象头包含以下信息：

引用计数 ：记录对象的引用次数，当引用计数为 0 时，对象将被销毁。
isa 指针 ：指向对象的类（class）或元类（metaclass）的指针。
其他元数据 ：例如对象的类型信息、对象的哈希值等。

对象体包含对象的实例变量，即对象的数据。实例变量是对象的属性和方法。

isa 指针的作用

isa 指针是对象头中的一个重要字段，它指向对象的类或元类。isa 指针在对象的生命周期中发挥着至关重要的作用：

类查找 ：当对象调用方法时，iOS 系统会通过 isa 指针找到对象的类或元类，从而确定要调用的方法。
内存管理 ：当对象不再被使用时，iOS 系统会通过 isa 指针找到对象的类或元类，从而调用对象的析构函数（dealloc）来释放对象的内存空间。

类和元类的关系

在 iOS 中，每个类都有一个对应的元类。元类也是一个类，它负责管理该类及其子类的对象。元类包含以下信息：

类名：类的名称。
父类元类 ：父类的元类。
实例变量列表 ：类中所有实例变量的列表。
方法列表 ：类中所有方法的列表。
其他元数据 ：例如类的类型信息、类的哈希值等。

类和元类的关系可以通过以下图示来表示：

               +----------+
               | 元类     |
               +----------+
                  ^
                  |
               +----------+
               |   类     |
               +----------+
                  ^
                  |
               +----------+
               | 对象 1   |
               +----------+
                  ^
                  |
               +----------+
               | 对象 2   |
               +----------+

从图中可以看出，类和元类之间存在着父子关系。类是元类的子类，元类是类的父类。同时，对象也是类的子类。