iOS底层原理：揭秘动态方法决议中的疑难杂症

2023-11-03 15:47:17

在iOS应用开发中，消息发送机制是一项至关重要的基础。当我们调用一个对象的方法时，系统会经历一个动态方法决议的过程，以找到该方法的实际实现。然而，在这个过程中，可能会出现一些异常情况，例如找不到方法实现（IMP）。本文将深入剖析这一疑难杂症，探寻其背后的原理，并提供应对策略。

动态方法决 resolution：消息查询之旅

在iOS中，方法调用采用动态方法决 resolution的机制。当发送消息时，系统会根据对象的类信息，在该类及其父类中搜索方法的实现。这一过程称为消息查询，分为快速消息查询和慢速消息查询。

如果在快速消息查询中找不到方法实现，系统会进入慢速消息查询，逐级在对象的所有父类中查找。如果最终仍找不到，就会触发异常。

IMP的缺失：异常处理的导火索

在动态方法决 resolution过程中，如果没有找到方法的IMP（implementation pointer），就会引发异常。IMP是一个指向方法实现的指针，是方法查询的关键元素。

找不到IMP可能有多种原因，例如：

方法尚未实现
方法被声明为抽象方法
方法已被重写但未提供实现

异常处理：化险为夷的应对策略

当找不到IMP时，系统会执行以下异常处理流程：

检查Objective-C运行时环境 。系统会检查Objective-C运行时环境，确定是否已注册该方法的实现。
查找替代实现 。如果方法被声明为可选方法，系统会查找其他类中该方法的实现。
调用消息转发 。如果上述步骤都失败，系统会调用消息转发机制，让对象有机会处理未找到IMP的情况。

开发者可以通过重写- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法来实现消息转发。

避免找不到IMP的实用技巧

为了避免找不到IMP的异常，开发者可以遵循以下建议：

确保实现所有声明的方法 。
避免声明抽象方法而不提供实现 。
重写方法时，提供完整的实现 。
使用消息转发来处理未找到IMP的情况 。

深入浅出的案例分析

为了更好地理解找不到IMP的异常处理流程，我们举一个简单的例子。假设我们有一个Person类，它声明了一个抽象方法getName。

@interface Person : NSObject

- (NSString *)getName;

@end

如果我们创建一个Person对象并调用getName方法，系统会在快速消息查询中找不到IMP。然后它会进入慢速消息查询，但仍然无法找到实现。此时，就会触发异常。

我们可以通过重写- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法来处理这一异常。

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
    if (aSelector == @selector(getName)) {
        // 返回一个能够处理 getName 消息的对象
        return [[OtherClass alloc] init];
    }
    
    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}