iOS底层原理13：消息转发流程
在iOS底层原理12：动态方法决议中探究了动态方法决议。在动态决议之后，通过日志辅助功能认识到forwardingTargetForSelector和methodSignatureForSelector方法，也就是消息发送的最后一个流程消息转发
准备工作
消息转发
消息发送在经过动态方法决议后，仍然没有查找到正真的方法实现，此时进入消息转发流程。转发流程分两步快速转发和慢速转发
快速转发流程
通过日志辅助发现，在崩溃之前会执行forwardingTargetForSelector方法，即消息快速流程
forwardingTargetForSelector方法探究
打开Xcode，通过快捷键command + shift + 0打开开发者文档，然后搜索forwardingTargetForSelector，结果如下图
image
- 根据开发者文档的描述，
forwardingTargetForSelector返回了一个重定向对象，这个对象来响应未实现的方法。
代码验证
- 新建一个
iOS工程，创建两个类HTPerson和HTCommon-
HTPerson类 只有实例方法sayHello、类方法sayBye的声明，无实现 -
HTCommon类 实现了这两个方法
-
image
- 在
HTPerson中添加forwardingTargetForSelector方法，代码如下
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
NSLog(@"%s - %@",__func__,NSStringFromSelector(aSelector));
if (aSelector == @selector(sayHello)) {
return [[HTCommon alloc] init];
} else if (aSelector == @selector(sayBye)) {
return [HTCommon class];
}
return [NSObject alloc];
}
- 运行程序，对象方法
sayHello已经成功调用了，但是类方法依然会导致崩溃
image
【问题】如何通过消息转发快速流程，来处理类方法呢？这里猜测需要通过+ (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {} 来处理类方法
- 继续修改
forwardingTargetForSelector方法，代码如下
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
NSLog(@"%s - %@",__func__,NSStringFromSelector(aSelector));
if (aSelector == @selector(sayHello)) {
return [[HTCommon alloc] init];
}
return [NSObject alloc];
}
+ (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
NSLog(@"%s - %@",__func__,NSStringFromSelector(aSelector));
if (aSelector == @selector(sayBye)) {
return [HTCommon class];
}
return [NSObject class];
}
image
慢速转发流程
如果通过快速转发流程forwardingTargetForSelector还是找不到方法实现，接下来苹果还给了我们一次机会，即慢速转发流程
- 慢速转发流程
methodSignatureForSelector，查看文档如下：
image
-
methodSignatureForSelector方法返回的是NSMethodSignature对象，该对象包含由给定选择器标识的方法的描述。methodSignatureForSelector一般和forwardInvocation搭配使用，如果methodSignatureForSelector方法返回的是一个nil就不会调用forwardInvocation
代码验证
#pragma mark- 处理对象方法
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
NSLog(@"%s -- %@", __func__, NSStringFromSelector(aSelector));
if (aSelector == @selector(sayHello)) {
return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v:@"];
}
return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
NSLog(@"%s -- %@", __func__, NSStringFromSelector(anInvocation.selector));
if (anInvocation.selector == @selector(sayHello)) {
HTCommon *common = [[HTCommon alloc] init];
anInvocation.target = common;
return [anInvocation invoke];
}
return [super forwardInvocation:anInvocation];
}
#pragma mark- 处理类方法
+ (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
NSLog(@"%s -- %@", __func__, NSStringFromSelector(aSelector));
if (aSelector == @selector(sayBye)) {
return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v:@"];
}
return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}
+ (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
NSLog(@"%s -- %@", __func__, NSStringFromSelector(anInvocation.selector));
}
如果methodSignatureForSelector的返回值是NSMethodSignature对象，则会调用forwardInvocation方法对anInvocation事务进行处理，如果不处理也不会报错
消息转发总结
消息转发的处理主要分为两部分：
- 【
快速转发】当慢速查找，以及动态方法决议均没有找到实现时，进行消息转发，首先是进行快速消息转发，即走到forwardingTargetForSelector方法- 如果返回
消息接收者，在消息接收者中还是没有找到，则进入另一个方法的查找流程 - 如果返回
nil，则进入慢速消息转发
- 如果返回
- 【
慢速转发】执行到methodSignatureForSelector方法- 如果返回的方法签名为
nil，则直接崩溃报错 - 如果返回的方法签名
不为nil，走到forwardInvocation方法中，对anInvocation事务进行处理，如果不处理也不会报错
- 如果返回的方法签名为
方法调用流程
image
总结
至此，objc_msgSend发送消息的流程就分析完成了，我们可以得出整个方法调用的流程：
- 【
快速查找流程】：在类的缓存cache中查找指定方法的实现 - 【
慢速查找流程】：如果缓存中没有找到，则在类的方法列表中查找（二分查找），如果还是没找到，则去父类链的缓存和方法列表中查找 - 【
动态方法决议】：如果慢速查找还是没有找到时，第一次补救机会就是尝试一次动态方法决议，即重写resolveInstanceMethod/resolveClassMethod方法 - 【
消息转发】：如果动态方法决议还是没有找到，则进行消息转发，消息转发中有两次补救机会：快速转发+慢速转发 - 如果转发之后也没有，则程序直接报错崩溃
unrecognized selector sent to instance
缓存cache快速查找流程 --> 慢速查找流程 --> 动态决议方法resolveInstanceMethod --> 快速转发流程forwardingTargetForSelector --> 慢速转发流程（methodSignatureForSelector） --> resolveInstanceMethod --> forwardInvocation --> 崩溃报错
补充
hopper反汇编CoreFoundation系统库
查看崩溃时的堆栈信息，调用了CoreFoundation系统库的forwarding_prep_0 和 ___forwarding___方法，如下图
image
下载CoreFoundation源码，并没有找到这两个方法的实现，说明这块内容苹果并没有对外提供，只是开源了部分CoreFoundation源码
- 通过
image list获取所有的镜像文件列表，找到CoreFoundation库的文件路径
image
- 通过
objdump --macho --syms CoreFoundation | grep "forwarding"查看CoreFoundation库的符号表，发现___forwarding_prep_0___和____forwarding___都是本地符号
image
forwarding_prep_0方法
全局搜索__forwarding_prep_0___，发现只有一个，且会调用__forwarding__
image
____forwarding___方法
- 快速转发流程
- 如果
forwardingTargetForSelector方法没有实现，跳转loc_115baf流程 - 如果
forwardingTargetForSelector方法的返回值是nil，跳转loc_115baf流程
- 如果
image
-
慢速转发流程
- 如果
methodSignatureForSelector没有实现直接跳转到loc_115f4a流程，最终会进入loc_115fc5流程 - 如果
methodSignatureForSelector返回值等于nil跳转到loc_115fc5流程 - 如果
methodSignatureForSelector返回了签名信息的对象，则会调用_forwardStackInvocation:方法，最后会执行forwardInvocation方法
image
- 如果
-
慢速流程如果没有实现的话，则会进入
doesNotRecognizeSelector:方法
image
-
doesNotRecognizeSelector主要就是对崩溃信息的处理，以及输出报错信息
image
