OC 类原理探索：cache 的结构分析

OC 类原理探索：cache 的结构分析

在之前的文章中，我们已经对 OC 类的结构有了基本的了解。今天，我们继续深入探索 OC 类的内部原理，重点关注 cache 的结构。

cache 的概念

在 OC 中，cache 是一个用来存储对象的临时缓存，它可以大大提高对象的访问效率。当我们访问一个对象时，OC 会首先检查 cache 中是否已经存在该对象，如果存在，则直接从 cache 中读取，从而避免了对底层存储的访问。

cache 的结构

OC 中的 cache 是一个哈希表，它使用对象的哈希值作为键，而对象的地址作为值。哈希表的结构如下图所示：

struct cache_t {
    uint32_t count;
    cache_bucket_t *buckets;
};

其中，count 表示 cache 中桶的个数，buckets 是一个指向桶数组的指针。

每个桶是一个链表，它存储着具有相同哈希值的多个对象。桶的结构如下图所示：

struct cache_bucket_t {
    cache_item_t *item;
    cache_bucket_t *next;
};

其中，item 指向桶中的第一个对象，next 指向下一个桶。

每个对象在 cache 中都是通过一个 cache_item_t 结构体来表示的。cache_item_t 结构体的定义如下：

struct cache_item_t {
    uintptr_t objc_class;
    uintptr_t objc_ivar;
    uint32_t hash;
    uint32_t generation;
    uint32_t flags;
    uintptr_t value;
    cache_item_t *next;
};

其中，objc_class 是对象的类，objc_ivar 是对象的实例变量，hash 是对象的哈希值，generation 是对象的代数，flags 是对象的标志，value 是对象的地址，next 指向下一个对象。

cache 的工作原理

当我们访问一个对象时，OC 会首先检查 cache 中是否已经存在该对象。如果存在，则直接从 cache 中读取，从而避免了对底层存储的访问。如果不存在，则会创建一个新的 cache_item_t 结构体，并将其添加到 cache 中。

OC 会根据对象的哈希值来确定将其添加到哪个桶中。如果桶中已经存在具有相同哈希值的另一个对象，则会将新对象添加到桶中。

当 cache 中的对象数量超过一定阈值时，OC 会对 cache 进行清理。清理过程包括删除过期的对象和重新计算对象的哈希值。

总结

OC 中的 cache 是一个用来存储对象的临时缓存，它可以大大提高对象的访问效率。cache 的结构是一个哈希表，它使用对象的哈希值作为键，而对象的地址作为值。每个桶是一个链表，它存储着具有相同哈希值的多个对象。每个对象在 cache 中都是通过一个 cache_item_t 结构体来表示的。OC 会根据对象的哈希值来确定将其添加到哪个桶中。当 cache 中的对象数量超过一定阈值时，OC 会对 cache 进行清理。

通过了解 cache 的结构和工作原理，我们可以更深入地理解 OC 类的内部原理。