Runtime之Class结构
通过之前一篇文章Runtime之isa，估计大家对isa的本质都比较了解，现在这篇我们来看一下Class结构的相关内容。
Class 类结构
从源码中我们可以看到Class的结构大概如下：
class主要图
bits.data()
class_rw_t
class_rw_t
class_rw_t 里面的methods，properties，protocols是二维数组，是可读可写的，因此可以动态的添加方法，并且更便于分类方法的添加，包含了类的初始化内容，分类的内容，并且类在relizeClass的时候，将class_ro_t的类初始化信息和分类信息(attachList函数内通过memmove和memcpy两个操作将分类的方法列表合并在本类的方法列表中)组合成class_rw_t类型
rezlizeClass
从上述源码中就可以发现，类的初始信息本来就是存储在class_ro_t中的，并且ro本来是指向cls->data()的，也就是bits.data()得到的是ro，但是在运行的过程中创建了class_rw_t,并将cls->data 指向rw,同时将初始化信息ro赋值给rw中的ro，最后在通过setData(rw)设置data，那么此时bits.data()得到的就是rw，之后再去检查是否有分类，同时将分类的方法，属性，协议列表整合存储在class_rw_t的方法，属性及协议列表中
class_ro_t
class_ro_t
class_ro_t 里面的methodList，baseProtocols，ivars，baseProperties是一维数组，是只读的，包含了类的初始内容
method_t
我们知道method_array_t、property_array_t、protocol_array_t中以method_array_t为例，method_array_t中最终存储的是method_t，method_t是对方法、函数的封装，每一个方法对象就是一个method_t。通过源码看一下method_t的结构体
method_t
type Encoding
mehod_t 是对方法的封装，IMP代表函数的具体实现，SEL代表方法函数名，一般叫做选择器，可以通过@selector()，和sel_registerName()获得，可以通过sel_getName()和NSStringFromSelector()转成字符串，types包含了函数返回值，参数编码的字符串。
IMP
debug mode
imp 是否指向函数实现
type
type
根据前面type Encoding 图，可以知道这个代表
v:代表返回值void
16 表示参数的占用空间大小
@：id
0：id后面的0表示从0位开始存储，id 占8位空间
：代表SEL
8：表示从第8位开始存储，SEL同样占8位空间
- (void)personTest;我们知道任何方法都默认有两个参数的，id类型的self，和SEL类型的_cmd，而上述通过对types的分析同时也验证了这个说法。现在我们添加参数再来测试相关情况看看
- (void)personTest:(int)age height:(float)height:
v24@0:8i16f20
v 24 @ 0 : 8 i 16 f 20
void id SEL int float
参数的总占用空间为8 + 8 + 4 + 4 = 24
id 从第0位开始占据8位空间，SEL从第8位开始占据8位空间，int 从第16位开始占据4位空间，float从20位开始占据4位空间
另外iOS提供了@encode的指令，可以将具体的类型转化成字符串编码
@encode
SEL
SEL可以通过@selector()和sel_registerName()获得
@selector()和sel_registerName()
也可以通过sel_getName()和NSStringFromSelector()将SEL转成字符串
sel_getName()和NSStringFromSelector()
不同类中相同名字的方法，所对应的方法选择器是相同的。关于这点，你可以自己打印看看的
NSLog(@"%p,%p", sel1,sel2); 会发现结果是一样的
方法缓存cache_t
cache_t
buckets:散列表；
_mask：散列表的长度 - 1；
_occupies:已经缓存的方法数量
还没有缓存personTest
缓存了peronTest
bucket_t
_key：SEL作为key；_imp:函数的内存地址
其实cache_t cache 是用来缓存曾经用过的方法，可以提高方法的查找速度,前面介绍OC对象的时候，已经说过了，如果一个对象调用方法的时候，需要去方法列表里面进行遍历查找，如果方法列表不存在，就会通过superclass找到父类的类对象，在去父类的类对象方法列表里面查找，一直找到顶层，但是如果方法需要调用很多次的话，那就相当于每次调用都需要去遍历很多方法，这样对性能是有一定损耗的，特别是如果要寻找的方法都是在父类里面的话，整个查找效率就会显得低下了，所以就要有cache_t来进行方法缓存，每当调用方法的时候，会先去cache中查找是否有缓存的方法，如果没有缓存，再去类对象方法列表中查找，以此类推直到找到方法之后，就会将方法直接存储在cache中，下一次在调用这个方法的时候，就会在类对象的cache里面找到这个方法，直接调用了，不会再先之前描述的那样又要重新执行一遍流程
cache_t 缓存原理
从上述的源码中，可以看到bucket列表是一个散列表，也叫哈希表，是根据关键码值(Key Value)而直接进行访问的数据结构，也就是说，它通过关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度，这个映射函数叫做散列函数，存放记录的数组叫做散列表。苹果又是怎么设计这个逻辑的呢，通过什么函数能够在列表中快速并且准确的找到对应的key以及函数实现呢？
缓存主要方法
cache_fill及cache_fill_nolock 函数
cache_fill
cache_fill_nolock
reallocate函数
reallocate
扩展容量的枚举
expand()函数
当散列表的空间被占用超过3/4的时候，散列表会调用expand()函数进行扩展，看看一下expand()函数内散列表如何进行扩展的
expand
find 函数
find函数是通过散列函数，找到对应的位置，然后找到对应的value，看源码图：
find
cache_hash
cache_next
cache 总结
当第一次使用方法时，根据运行时的消息机制同isa找到对应的方法之后，会对方法以SEL为key，IMP为value的方式缓存在cache的_buckets中，当第一次存储的时候，会创建具有4个空间的散列表，并将_mask的值赋值为散列表长度减1，然后将SEL&mask计算出来的方法存储的下标值，并将方法存储在散列表中。举例说明，如果计算出的下标值为3，那么就直接将方法直接存储在下标为3的空间中，前面的空间会留空，这个也是cache缓存快的原因，通过空间换时间，另外当散列表中存储的方法占据散列表长度超过3/4的时候，散列表会进行扩容操作，将创建一个新的散列表并且空间扩容至原来空间的两倍，并重置_mask的值，最后释放旧的散列表，此时再有方法需要进行缓存的话，需要重新通过SEL & mask计算出，然后再存储新的，旧的会全部释放掉；另外如果一个类中方法很多，其中很可能会SEL & mask得到的值为同一个下标值，那么会调用cache_next 函数往下减1，然后重新判断，如果下标值-1 位空间有存储方法，并且key没有与存储的key相同，那么继续再到前面一位进行比较，直到找到一位空间没有存储方法key等于0的，或者key与要存储的key相同为止，如果到下标为0的话，就会到下标为_mask的空间重新再查找，可以看看下面两张图：
散列表逻辑存储图
当方法loadData需要缓存的时候，这个时候通过SEL&_mask的值为2，但是此时获取的_buckets[2].key() = studentTest,没有等于0，也没有等于loadData，这个时候会调用cache_next函数重新进行下一次判断，然后到了_buckets[1].key() = 0,因此@selector（loadData)存放在下标为1的空间内。
测试验证环节
这一步，就留给感兴趣的人，自己写代码自己验证哈，如果理解前面所的内容，自己验证应该不难，也可以参考demo来验证，enjoy！
