iOS/macOS面试题

OC的消息转发

2017-03-30  本文已影响8人  MacLeon

大家都知道,OC是一门动态语言 ,传统的静态语言如C语言,在编译的时候已经决定了要调用的方法。而对于像OC这样的动态语言,由于有runtime机制,所以编译阶段并不知道要调用的具体方法实现,在运行的时候才会去调用,这也导致了一些case比如给某个target指定了action的SEL,但是没有对这个SEL对应的方法做具体实现,在编译的时候非常No Problem,但是在运行的时候就会因为没有找到对应的实现而crash。而这种情况也是我们经常会碰到的。

那么该怎么处理这种case呢?

研究了runtime的一些原理以及OC对象的内存布局 ,我们可以得出这么几个结论:
1、OC对象调用方法会用到选择器selector(也就是SEL),通过SEL来找到具体的实现IMP
2、SEL是具体方法的一个索引,IMP是具体实现的函数指针,两者配合可以快速找到具体实现的方法并调用
3、每个OC的类其实就是个结构体,查看objc/runtime.h中objc_class结构体的定义如下

struct objc_class
{
    struct objc_class* isa;//isa指针指向本类
    struct objc_class* super_class;//父类指针,可以根据此找到父类
    const char* name;//类名
    long version;//类的版本信息,默认为0(一般不怎么关注)
    long info;//类信息,供运行期使用的一些位标识
    long instance_size;// 该类的实例变量大小
    struct objc_ivar_list* ivars;//成员变量列表
    struct objc_method_list** methodLists;//方法列表
    struct objc_cache* cache;//方法缓存
    struct objc_protocol_list* protocols;//协议方法列表
};

4、对象查找方法实现的过程:

1 先到cache方法缓存中找,有则调用,没有则下一步
2 到methodLists方法列表中找,有则调用,没有则下一步
3 本类中没找到,就到super_class的methodLists中找,若还没有,就一直往上找,找到最顶层还没有的话就crash了。

但是在crash之前,其实有3个消息转发的补救方式,来防止crash。当然若没有采取什么"补救方式",就直接crash了。这三个补救方式简单讲就是:

1 动态向类中加入缺失的方法
2 指定处理消息的接受者(备用的接受者,就像快递电话来了你没空,可以找同学来帮忙签收一下)
3 使用NSInvocation进行消息转发

这三种补救方法涉及到的API有:

//动态方法解析
+(BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)selector
+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel

//备用接收者
-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

//NSInvocation进行消息转发
-(NSMethodSignature*)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation

并且runtime会依次按以上顺序调用,去看你是否有补救。


我们先人为造一个crash的场景:
建立一个Person类,Person.h

#import@interface Person : NSObject
@property(nonatomic,copy)NSString *name;
@property(nonatomic,strong)NSNumber *age;
@property(nonatomic,weak)id delegate;
@end

Person.m
#import "Person.h"
@implementation Person
@end

在控制器中 创建一个Person对象,

Person *pson = [[Person alloc] init];
pson.name = @"wc";
pson.age = @99;
 [pson performSelector:@selector(eat) withObject:nil];

显然这里我们并没有时间eat方法,程序未找到eat的具体实现而直接崩溃。

补救措施1:

在+(BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)selector中动态添加eat方法。

+(BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)selector
{
       NSString *selectorStr = NSStringFromSelector(selector);
       if ([selectorStr isEqualToString:@"eat"])
       {
               class_addMethod(self, selector, (IMP)eat, "v@:");
               return YES;
        }
        return [self resolveClassMethod:selector];
}

具体实现:

void eat()
{
   NSLog(@"person eat");
}

补救措施2:使用备用接收者,此时,回调用这个方法-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector,这里为peson增加一个代理属性,将person没有实现的方法,交给代理去做

#import@interface Person : NSObject
@property(nonatomic,copy)NSString *name;
@property(nonatomic,strong)NSNumber *age;
//代理,将person没有实现的方法,交给代理去做
@property(nonatomic,weak)id delegate;
@end

//为pson对象添加了代理
Person *pson = [[Person alloc] init];
pson.name = @"wc";
pson.age = @99;
pson.delegate = self;
[pson performSelector:@selector(eat) withObject:nil];

//代理实现eat方法

-(void)eat
{
   NSLog(@"viewcontroller eat");
}

//这里返回代理,让代理去完成

-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
   return  _delegate;
}

当然这里不一定要用到代理,只要是你在这个上下文中可以访问到的合适的对象就行。

如果到这一步还没有采取补救措施,只能启动完整地消息转发机制了。
补救措施3:

-(NSMethodSignature*)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation

默认的-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation的实现是调用-(void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector方法,在该方法中将会抛出异常,导致程序崩溃。

-(NSMethodSignature*)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
{
        NSMethodSignature *methodSignature = nil;
        NSString *selectorStr = NSStringFromSelector(aSelector);
      if ([selectorStr isEqualToString:@"eat"])
      {
                methodSignature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
              //方法签名
               return methodSignature;
       }
      return [self methodSignatureForSelector:aSelector];
}

-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
     NSLog(@"forwordInvocation");
     SEL selector = anInvocation.selector;
    if ([_delegate respondsToSelector:selector])
    {
           [anInvocation invokeWithTarget:_delegate];
    }
   else
  {
           return[self forwardInvocation:anInvocation];
   }
}

这里消息转发,完全实现交给了我代理去做了。

参考链接:http://blog.csdn.net/liangliang103377/article/details/39007683

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