OC底层原理17-类的加载

2020-10-16  本文已影响0人  Gomu_iOS

前面研究了dyld的加载流程和dyld与objc的关联，我们已经知道，代码会被编译成macho文件，那怎么把macho里面的数据格式加载到内存的呢?

上一篇 OC底层原理16-objc_init初探 & dyld和objc关联 中，我们已经知道，dyld会调用objc注册的回调方法map_images、load_images、unmap_image

所以我们从map_images入手研究

一、map_images源码初探

1.1 进入 map_images

void
map_images(unsigned count, const char * const paths[],
           const struct mach_header * const mhdrs[])
{
    mutex_locker_t lock(runtimeLock);
    return map_images_nolock(count, paths, mhdrs);
}

1.2 进入 map_images_nolock

map_images_nolock()

1.3 进入 _read_images

由于代码量过大，只显示关键代码，请自行查阅


_read_images
  1. 条件控制进行一次加载
  2. 修复预编译阶段的 @selector 的混乱问题
  3. 检测类，修复现在不处理的，将来需要处理的类，标记bundle类
  4. 修复重映射一些没有被镜像文件加载进来的类
  5. 修复旧的objc_msgSend_fixup调用站点
  6. 检测协议，修复协议，当我们类里面有协议的时候调用readProtocol
  7. 修复没有被加载的协议
  8. 分类处理，启动时的类别初始化完成后才走if里面，被推迟到对_dyld_objc_notify_register的调用完成后的第一个load_images调用为止
  9. 非懒加载类处理，实现了+load方法的类叫非懒加载类
  10. 没有被处理的类，优化那些被侵犯的类

1.4 进入 readClass

在_read_images流程中的第三步，我们找到了关键方法readClass

image.png

进入readClass

readClass

既然我们已经把类存到了内存中，那我们类中的方法，属性，协议又是什么时候存进入的呢？是怎么从maho的data中拿到rw，rwe的呢？我们还不得而知。

现在我们的研究对象是类，而_read_images与类相关的只有第三步，第九步和第十步，而第三步我们已经探索过，即是把类绑定名字加入到内存的两张表中，一张存类的表，一张存需要开辟内存的类的表，接着研究第九步和第十步

1.5 探索与类相关的第九步和第十步

首先在第九步中添加自定义条件，定位到研究对象GomuPerson，并加上2个断点，如下图所示

第九步 & 第十步.png

于是我们推测，第九步没有走的原因，是不是因为判断条件不满足，非懒加载类才会走进if，接着我们探索一个拓展非懒加载类 & 懒加载类

1.6 非懒加载类 & 懒加载类

懒加载类：数据加载推迟到第一次发送消息的时候
非懒加载类：map_images 的时候 加载所有类数据
区分方法：当前类是否实现了 load 方法，实现则未非懒加载类

懒加载类加载情况：GomuPerson中未实现load方法，在方法慢速查询lookUpImpOrForward（由于是第一次发送消息，缓存中没有数据，所以会进入到慢查询流程）中，插入以下代码，运行

lookUpImpOrForward中自定义条件 打印结果

非懒加载类加载情况：GomuPerson中实现load方法，会调用第九步中的realizeClassWithoutSwift

GomuPerson添加load
打印

在GomuPerson中实现load方法，继续探索realizeClassWithoutSwift流程

1.7 进入 realizeClassWithoutSwift

调用realizeClassWithoutSwift之前，cls只是一个地址+name，ro，rw，rwe还没有，下面开始研究是否在realizeClassWithoutSwift对它们进行了操作

realizeClassWithoutSwift1
realizeClassWithoutSwift2

特别说明：

  1. ro是干净内存，由于ios有运行时机制（会进行增删查改），对内存的操作比较严重，为了防止对原始数据的修改，所以把ro copy了一份放到了rw中
  2. 为什么有了rw，还要有rwe呢，因为并不是所有的类都会进行动态操作，为了节省内存，只有你动态处理过，才会生成相应的rwe
  3. rw/rwe都是脏内存

在realizeClassWithoutSwift中，找到了取ro，把ro赋值给rw，rw赋值给cls，但是依然没有找到rwe在哪里赋值的，索性继续研究methodizeClass，看看后面会不会有眉目

1.8 进入 methodizeClass

修复cls的方法列表，协议列表和属性列表，附加类别


methodizeClass

1.9 进入 attachToClass

attachToClass

1.10 总结：类的加载过程

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