Runtime（消息转发机制）

2021-03-12 本文已影响0人迷失的信徒

1、什么是Runtime

Runtime->运行时机制，最主要的是消息机制，是一套比较底层的纯C语言API，属于一个C语言库，包含了很多了很多底层的C语言API。
我们平时所编写的OC代码,在程序运行时,最终都会转成Runtime的C语言代码，在编译的时候并不能决定真正调用哪个函数，只有在真正运行的时候才能根据函数名称找到对应的函数来调用。Runtime算是OC的幕后工作者，objc_msgSend。

2、Runtime使用场景

一些OC不好实现或者无法实现的底层操作
动态创建一个类（比如KVO的底层实现）objc_allocateClassPair，class_addlvar，objc_registerClassPair，例如：热创建
在程度的运行过程当中，动态的为某个类添加属性/方法，修改属性/方法（修改第三方框架）objc_setAssociatedObject object_setlvar 例如：热更新
遍历一个类的所有成员变量（属性）/所有方法（字典转模型、归解档）class_copyIvarList class_copyPropertyList class_copyMethodList 如YYmodel、MJextension、JsonModel
查找对象实现万能跳转跳转，例如收到推送的通知跳转到对应的页面

3、消息机制

3.1消息转发的原理

当向一个对象发送消息时，objc_msgSend方法根据对象的isa指针找到对象的类，然后再类的调度表（dispatch table）中查找selector。如果无法找到selector，objc_msgSend会通过指向父类的指针找到父类，并在父类的调度表（dispatch table）中查找selector，以此类推到NSObjcet类。一旦找到selector，objc_msgSend方法根据调度表的内存地址调用该实现。通过这种方式，message与方法的真正实现在执行阶段才绑定。
为了保证消息发送和执行的效率，系统会将全部的selector和使用过的方法的内存地址缓存起来。每个类都有一个独立的缓存，缓存包含有当前类自己的selector以及集成自父类的selector。查找调度表（dispatch table），消息发送系统首先检查receiver对象的缓存。
缓存命中的情况下，消息发送（messaging）比直接调用方法（function call）只慢一点点点点。

3.2、SEL isa super cmd

sel：一种类型，表示方法名称，类似字符串（可互转）
isa：在方法底层对象的objc_msgSend调用时，会更具isa找到对象所在的类对象，类对象中包含了调度表(dispatch table)，该表就类的sel和方法的实际内存地址关联起来。
super_class:每一个累中还包含了一个super_class指针，用来指向父类对象。
IMP定义为id (*IMP) (id, SEL, …)。这样说来，IMP是一个指向函数的指针，这个被指向的函数包括id(“self”指针)，调用的SEL（方法名），再加上一些其他参数.说白了IMP就是实现方法

3.3、动态绑定

在运行时确定要调用的方法

动态绑定将调用方法的确定也推迟到运行时。在编译时，方法的调用并不和代码绑定在一起，只有在消实发送出来之后，才确定被调用的代码。通过动态类型和动态绑定技术，您的代码每次执行都可以得到不同的结果。运行时因子负责确定消息的接收者和被调用的方法。运行时的消息分发机制为动态绑定提供支持。当您向一个动态类型确定了的对象发送消息时，运行环境系统会通过接收者的isa指针定位对象的类，并以此为起点确定被调用的方法，方法和消息是动态绑定的。而且，您不必在Objective-C 代码中做任何工作，就可以自动获取动态绑定的好处。您在每次发送消息时，特别是当消息的接收者是动态类型已经确定的对象时，动态绑定就会例行而透明地发生

3.4当找不到方法的时候：

①、runtime首先进入动态方法分析获取IMP，调用 + resolveInstanceMethod 或 + resolveClassMethod 尝试获取 IMP。
②、没有IMP时，进入快速消息转发，进入快速消息转发，调用 - forwardingTargetForSelector: 尝试获取一个可以处理的对象。
③、仍没有处理，进入慢速转发，调用 - methodSignatureForSelector: 获取到方法签名后，将消息封装为一个invocation 再调用 - forwardInvocation: 进行处理。

4、动态添加属性

#import <objc/runtime.h>
/** <#注释#> */
@property (nonatomic,copy) NSString *name;

- (void)setName:(NSString *)name{
    objc_setAssociatedObject(self, @"name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (NSString *)name{
    return objc_getAssociatedObject(self, @"name");
}

使用要引入分类头文件
#import "NSObject+son.h"
NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
    objc.name = @"text";