揭秘动态决议和消息转发：在Objective-C底层的深度探索
2023-10-10 22:03:38
<#!title>揭秘动态决议和消息转发：在Objective-C底层的深度探索</#title>
Objective-C以其独特的动态特性著称，在底层，这种动态性正是通过消息处理机制实现的。在这个机制中，方法的动态决议、消息的快速转发和消息的慢速转发扮演着至关重要的角色。本文将深入探讨这些概念及其应用，并揭示方法动态决议执行两次的原因。同时，我们将学习如何利用这些知识和runtime的API进行AOP编程。
消息的动态决议
消息的动态决议是Objective-C的核心概念之一。它允许在运行时确定要调用的方法，使得代码能够灵活适应不同的情况。动态决议的过程涉及到以下几个步骤：
- 编译器会将方法调用编译成一个消息发送指令。
- 消息发送指令包含接收者对象、选择器和可选的参数。
- 运行时系统通过接收者对象的类及其父类层层查找，寻找与选择器匹配的方法。
- 如果找到匹配的方法，则调用该方法；否则，继续查找父类。
- 如果一直没有找到匹配的方法，则抛出异常。
消息的快速转发和慢速转发
快速转发和慢速转发是Objective-C中用于处理无法直接找到匹配方法的情况的两种机制。
快速转发
快速转发是在编译时无法确定接收者对象所属的类的具体类型时使用的一种机制。当消息发送指令无法在接收者对象的类及其父类中找到匹配的方法时，会触发快速转发。
在快速转发中，接收者对象被转发给一个专门处理此类消息的转发对象。转发对象通常是一个继承自NSProxy类的类。转发对象会检查消息发送指令的选择器，并根据选择器调用相应的方法。
慢速转发
慢速转发是在运行时无法确定接收者对象所属的类的具体类型时使用的一种机制。当快速转发无法找到匹配的方法时，会触发慢速转发。
在慢速转发中，接收者对象会被转发给一个处理所有未处理消息的转发对象。转发对象通常是一个继承自NSObject类的类。转发对象会检查消息发送指令的选择器，并根据选择器调用methodSignatureForSelector:方法和forwardInvocation:方法。
方法动态决议执行两次的原因
在Objective-C中，方法动态决议会执行两次。第一次决议发生在编译时，编译器会将方法调用编译成一个消息发送指令。第二次决议发生在运行时，运行时系统会根据接收者对象、选择器和参数查找要调用的方法。
方法动态决议执行两次的原因是，编译器无法确定接收者对象所属的类的具体类型。因此，编译器会在编译时执行一次动态决议，以生成一个消息发送指令。运行时系统在运行时会执行第二次动态决议，以确定要调用的具体方法。
利用动态决议和消息转发进行AOP编程
动态决议和消息转发机制可以被利用来实现AOP（面向方面编程）编程。AOP是一种编程范式，它允许在不修改现有代码的情况下向代码中添加新功能。
在Objective-C中，可以通过以下步骤实现AOP编程：
- 创建一个转发对象。
- 在转发对象中重写
methodSignatureForSelector:方法和forwardInvocation:方法。 - 在
methodSignatureForSelector:方法中，返回要调用的方法的签名。 - 在
forwardInvocation:方法中，调用要调用的方法，并在方法调用前后执行额外的操作。
AOP编程可以用于实现各种功能，例如日志记录、性能分析、异常处理等。
结论
方法的动态决议、消息的快速转发和消息的慢速转发是Objective-C底层消息处理机制的重要组成部分。理解这些概念对于理解Objective-C的运行时机制非常重要。此外，这些知识还可以被利用来实现AOP编程，从而向代码中添加新功能。
