objc语言的运行时处理
在Objective-C中,消息是通過objc_msgSend()這個runtime方法及相近的方法來實現(xiàn)的。這個方法需要一個target,selector,還有一些參數(shù)。理論上來說,編譯器只是把消息分發(fā)變成objc_msgSend來執(zhí)行。比如下面這兩行代碼是等價的。
1 [array insertObject:foo atIndex:5];
2 objc_msgSend(array, @selector(insertObject:atIndex:), foo, 5);
class的方法列表其實是一個字典,key為selectors,IMPs為value。一個IMP是指向方法在內(nèi)存中的實現(xiàn)。很重要的一點是,selector和IMP之間的關(guān)系是在運行時才決定的,而不是編譯時。這樣我們就能玩出些花樣。
IMP通常是指向方法的指針,第一個參數(shù)是self,類型為id,第二個參數(shù)是_cmd,類型為SEL,余下的是方法的參數(shù)。這也是self和_cmd被定義的地方。下面演示了Method和IMP
1 - (id)doSomethingWithInt:(int)aInt{}
2 id doSomethingWithInt(id self, SEL _cmd, int aInt){}
objc中存在一些用于修改和自省的方法,這些方法差不多都是以特定的前綴開頭,如
class_addIvar, class_addMethod,class_addProperty和class_addProtocol
允許重建classes,
class_copyIvarList,class_copyMethodList, class_copyProtocolList和class_copyPropertyList
能拿到一個class的所有內(nèi)容,而
class_getClassMethod, class_getClassVariable, class_getInstanceMethod,class_getInstanceVariable, class_getMethodImplementation和class_getProperty
返回單個內(nèi)容。也有些用于自省的方法,如
class_conformsToProtocol, class_respondsToSelector,class_getSuperclass。
最后,你可以使用class_createInstance來創(chuàng)建一個object。
比較基礎(chǔ)的一個動態(tài)特性是通過String來生成Classes和Selectors。Cocoa提供了NSClassFromString和NSSelectorFromString方法,使用起來很簡單
1 Class stringclass = NSClassFromString(@"NSString");
2 NSString *myString = [stringclass stringWithString:@"Hello World"];
為什么要這么做呢,直接使用class不是更方便,通常情況下,但有些場景有會很能有用,首先可以得知某個class是否存在,因為不存在的話NSClassFromString會返回nil,用于檢查。另一個常見的場景是根據(jù)不同的輸入返回不同的class跟method。在解析數(shù)據(jù)的時候,下面是一個例子
- (void)parseObject:(id)object {
for (id data in object) {
if ([[data type] isEqualToString:@"String"]) {
[self parseString:[data value]];
} else if ([[data type] isEqualToString:@"Number"]) {
[self parseNumber:[data value]];
} else if ([[data type] isEqualToString:@"Array"]) {
[self parseArray:[data value]];
}
}
}
- (void)parseObjectDynamic:(id)object {
for (id data in object) {
[self performSelector:NSSelectorFromString([NSString stringWithFormat:@"parse%@:", [data type]]) withObject:[data value]];
}
}
- (void)parseString:(NSString *)aString {}
- (void)parseNumber:(NSString *)aNumber {}
- (void)parseArray:(NSString *)aArray {}
可以看到用了后者的話可以把代碼行數(shù)降下來,將來如果有新的類型,只需要增加實現(xiàn)方法即可,而不用去添加新的else if.
在objc中,方法由兩部分組成,selector相當(dāng)于一個方法的id,IMP是方法的實現(xiàn),這樣分開的一個便利之處就是selector和IMP之間的對應(yīng)關(guān)系可以被改變。這就是Method Swizzling的存在處,交換兩個方法的實現(xiàn),下面是代碼實現(xiàn):
1 void MethodSwizzle(Class aClass, SEL orig_sel, SEL alt_sel){
2 Method orig_method = nil, alt_method = nil;
3 // First, look for the methods
4 orig_method = class_getInstanceMethod(aClass, orig_sel);
5 alt_method = class_getInstanceMethod(aClass, alt_sel);
6 // If both are found, swizzle them
7 if ((orig_method != nil) && (alt_method != nil)){
8 char *temp1;
9 IMP temp2;
10 temp1 = orig_method->method_types;
11 orig_method->method_types = alt_method->method_types;
12 alt_method->method_types = temp1;
13 temp2 = orig_method->method_imp;
14 orig_method->method_imp = alt_method->method_imp;
15 alt_method->method_imp = temp2;
16 }
17 }
當(dāng)然,上面的第八行開始到十五行之間的代碼可以用如下進行替換。
method_exchangeImplementations(orig_method,alt_method)
上面我們談到了方法交換,但是當(dāng)你發(fā)送了一個object無法處理的消息時會發(fā)生什么呢?這里首先會是動態(tài)方法處理
1 resolveInstanceMethod && resolveClassMethod
在這兩個重寫的地方運用class_addMethod,同時記得返回YES,下面是一個例子
1 + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)aSelector {
2 if (aSelector == @selector(myDynamicMethod)) {
3 class_addMethod(self, aSelector, (IMP)myDynamicIMP, "v@:");
4 return YES;
5 }
6 return [super resolveInstanceMethod:aSelector];
7 }
如果resolve method返回了NO,那么運行時就進入下一個步驟--消息轉(zhuǎn)發(fā)。首先會調(diào)用-forwardingTargetForSelector:,如果只是把消息發(fā)送到另一個object,那么就用這個方法,但是如果你想修改消息,那么就要使用-forwardInvocation:,將消息打包成NSInvocation,調(diào)用invokeWithTarget:
整個文章下來,可以看到objc表面看起來跟c#,java等語言在方法調(diào)用上沒什么區(qū)別,但最關(guān)鍵的是objc的運行時消息處理,我們可以在消息處理上添加更多的自由,其優(yōu)勢在于在不擴展語言本身的情況下做很多事,比如KVO,提供了優(yōu)雅的API來與已有的代碼進行無疑結(jié)合。
下面就結(jié)合運行時來談?wù)凨VO的內(nèi)部真正實現(xiàn)。當(dāng)你第一次觀察某個object時,runtime會創(chuàng)建一個新的繼承原先class的subclass。在這個新的class中,它重寫了所有被觀察的key,然后將object的isa指針指向新創(chuàng)建的class(這個指針告訴Objective-C運行時某個object到底是哪種類型的object)。所以object神奇地變成了新的子類的實例。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的objc语言的运行时处理的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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