cache_t分析

一、原理

cache_t：结构体，相当于缓存，缓存的是方法， 它要根据自身结构体所容纳的空间大小来决定其所占字节数。（另外，cache_t是结构体，不是结构体指针。Class为结构体指针，所占字节为8）

struct cache_t {

    struct bucket_t *_buckets; // 8
    mask_t _mask;  // 4
    mask_t _occupied; // 4

通过观察bucket_t可以得出缓存的是一些方法

bucket_t结构体.png

cache_t缓存的是一些方法：

struct method_t {
    SEL name;
    const char *types;
    MethodListIMP imp;

通过以下几个步骤可得出新结论：

图片.png

void testInstanceMethod_classToMetaclass(Class pClass){
    
    const char *className = class_getName(pClass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass(className);
    
    Method method1 = class_getInstanceMethod(pClass, @selector(sayHello));
    Method method2 = class_getInstanceMethod(metaClass, @selector(sayHello));

    Method method3 = class_getInstanceMethod(pClass, @selector(sayHappy));
    Method method4 = class_getInstanceMethod(metaClass, @selector(sayHappy));
    
    NSLog(@"%p-%p-%p-%p",method1,method2,method3,method4);
    NSLog(@"%s",__func__);
}

void testClassMethod_classToMetaclass(Class pClass){
    
    const char *className = class_getName(pClass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass(className);
    
    Method method1 = class_getClassMethod(pClass, @selector(sayHello));
    Method method2 = class_getClassMethod(metaClass, @selector(sayHello));

    Method method3 = class_getClassMethod(pClass, @selector(sayHappy));
    Method method4 = class_getClassMethod(metaClass, @selector(sayHappy)); // ?
    
    NSLog(@"%p-%p-%p-%p",method1,method2,method3,method4);
    NSLog(@"%s",__func__);
}

跟进 class_getClassMethod

Method class_getClassMethod(Class cls, SEL sel)
{
    if (!cls  ||  !sel) return nil;

    return class_getInstanceMethod(cls->getMeta(), sel);
}

继续进 cls->getMeta()

   // NOT identical to this->ISA when this is a metaclass
    Class getMeta() {
        if (isMetaClass()) return (Class)this;
        else return this->ISA();
    }

结论：类方法的底层还是实例方法

二、cache_t分析产生的问题：

通过跑码分析打印_buckets的值，得出cache_t常用来缓存第一次的数据，如果一次输出没有值，则可二次或者多次打印。

图片.png

此时有缓存，而且_buckets还有返回值

三、cache_t的缓存流程

mask_t mask();

图片.png

capacity() 其值为1或0，此时还是不知道缓存哪个方法

探究：到底是缓存在哪个方法

——>capacity()——>

图片.png

此时要继续在当前页探究查找关于capacity()的调用情况——>expand() 由此衍生出了扩容类，看源码走向可以得出oldCapacity和newCapacity，如果oldCapacity没有，则*2扩容两倍作为新的INIT_CACHE_SIZE

图片.png
继续跟进INIT_CACHE_SIZE，此时看源码1左移两位100=>4，结果应该为4，但是此时的打印结果_occupied的值还是1，而_mask的值却是3，这是为什么呢？
图片.png

探究：从何时进行扩容

图片.png

跟进void cache_t::expand()中的INIT_CACHE_SIZE

enum {
    INIT_CACHE_SIZE_LOG2 = 2,
    INIT_CACHE_SIZE      = (1 << INIT_CACHE_SIZE_LOG2)
};

继续在当前页查找expand()，直到找到cache_fill_nolock会发现，此时的expand()是在591行的时候被调用的（调起了方法扩容）

图片.png

源码流程分析：
570行：cache_fill_nolock:从缓存入口进入
579行：cache_getImp：再从缓存中得到Imp，判断是否有缓存，缓存中如果拿到，则直接返回
581：cache_t *cache = getCache(cls) ：如果没有拿到，要从getCache获取原来的结构体cls
582：cache_key_t key = getKey(sel) ：如果没有拿到，要从 getKey获取sel

cache_key_t getKey(SEL sel) 
{
    assert(sel);
    return (cache_key_t)sel;
}

585:occupied():读取开辟占用

587：if (cache->isConstantEmptyCache()):
继续分析三大中情况：
1.cache->reallocate
2.bucket_t bucket = cache->find(key, receiver);
3.bucket->set(key, imp);
591：else if (newOccupied <= capacity / 4 * 3) :正常添加bucket
594：cache->expand():如果以上两种都不是，则扩容*

图片.png

1.oldCapacity*2 ：扩容2倍
2.reallocate(oldCapacity, newCapacity);
3.cache_collect(false); 清理内存

图片.png

整体处理流程大致如下图所示：

图片.png 图片.png

自我感觉有点糙，还可以再细化，后面有机会，我会给大家添加上一个关于缓存的流程分析图会更加直观和清晰~