OC 原理探索：动态方法决议，runtime 运行时详解

2024-02-05 09:07:06

前言

在上一篇文章《OC 原理探索：objc_msgSend 流程》中，我们对 Objective-C 中消息发送流程进行了分析。当消息发送后，如果方法查找失败，runtime 环境会将 IMP 赋值为 forward_imp 并返回。那么，返回后发生了什么？本文将继续探索动态方法决议的原理，深入 runtime 运行时环境，揭示方法查找机制。

动态方法决议的原理

动态方法决议（Dynamic Method Resolution，简称 DMR）是 Objective-C 中一个重要的机制，它允许对象在运行时动态地解析方法调用。当一个对象接收到一条消息时，runtime 环境会根据以下步骤查找相应的方法：

类方法查找： 首先，runtime 环境会在接收消息的对象的类中查找该方法。如果找到，则直接返回该方法的 IMP。
元类方法查找： 如果在类中没有找到该方法，runtime 环境会继续在接收消息对象的元类中查找该方法。如果找到，则直接返回该方法的 IMP。
父类方法查找： 如果在类和元类中都没有找到该方法，runtime 环境会继续向上查找父类的类和元类，直到找到该方法或者到达根类 NSObject。
消息转发： 如果在父类中也没有找到该方法，runtime 环境会调用消息转发机制。消息转发机制允许对象将消息转发给其他对象处理，从而实现动态方法决议。

消息转发的流程

消息转发流程主要分为以下几个步骤：

forward_imp 调用： 当方法查找失败时，runtime 环境会将 IMP 赋值为 forward_imp 并返回。forward_imp 是一个特殊的 IMP，它会调用消息转发机制。
转发选择器： forward_imp 会根据接收消息的对象和消息选择器，调用一个特定的消息转发方法，如 - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector。
转发目标： 消息转发方法可以返回一个新的对象，该对象将作为消息转发的目标。
消息发送： runtime 环境将消息发送给消息转发的目标，并继续执行方法调用。

代码示例

以下是一个演示动态方法决议的代码示例：

@interface MyObject : NSObject

@end

@implementation MyObject

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
    if (strcmp(sel_getName(aSelector), "myDynamicMethod") == 0) {
        return [MyOtherObject new];
    }
    
    return nil;
}

@end

@interface MyOtherObject : NSObject

- (void)myDynamicMethod;

@end

@implementation MyOtherObject

- (void)myDynamicMethod {
    NSLog(@"动态方法被调用了！");
}

@end

int main() {
    MyObject *object = [MyObject new];
    [object performSelector:@selector(myDynamicMethod)];
    
    return 0;
}

在该示例中，MyObject 类没有实现 myDynamicMethod 方法，但是通过重写 - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector 方法，实现了消息转发。当 myDynamicMethod 消息发送给 MyObject 对象时，消息转发机制会被触发，并将消息转发给 MyOtherObject 对象。最终，MyOtherObject 对象上的 myDynamicMethod 方法被调用。

总结

动态方法决议是 Objective-C 中一个强大的机制，它允许对象在运行时动态地解析方法调用。通过消息转发机制，对象可以将消息转发给其他对象处理，从而实现灵活的方法调用和代码重用。理解动态方法决议的原理对于深入理解 Objective-C 的运行时机制至关重要。