Objective-C的消息传递与转发

注意：本文中”消息”和”方法”意思相同。

在读一些比较"秀"的代码时候，遇到声明了方法但没实现，父类也没实现，仍然可以正常运行。这是利用了Objective-C是消息型语言，通过重写系统函数，在运行时实现了消息的转发：

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

在函数里返回实现了方法的对象（参见下面讲解的第2.->(2)->①阶段）

如果不了解Objective-C的消息传递和转发，读这些代码就会难以理解。

Objective-C的消息传递与转发

Objective-C由消息型语言Smalltalk演化而来。在运行时才会去查找所要执行的方法；才会动态绑定，确定接受消息（即方法）的对象。而不是类似C语音的静态绑定，C语音不考虑内联的情况下，编译时期就已经决定了运行时所应调用的函数。

Objective-C虽然在底层都是C语音函数，不过运行期组件构成了一种与开发者所编代码相链接的动态库，负责调用哪个方法、谁接收这个方法。

当调用一个函数的时候，分为两个阶段：1.传递消息（一般我们写的正常函数，在消息传递时期就可以正确实现）。2.（如果消息传递失败）消息转发。

1.传递消息与objc_msgSend方法

比如我们调用一个函数

    id returnValue = [someObject messageName: parameter];

编译器会把它转化为一个C语言函数：

//    void objc_msgSend(id self, SEL cmd, ...)
    id returnValue = objc_msgSend(someObject, @selector(messageName:), parameter);

该方法在someObject类中搜寻"方法列表"，如果找不到，就沿继承体系依次向上在父类们中找，到顶层父类还找不到，就会进入第二步：消息转发。

如果找到，匹配结果会缓存到每个类的"快速映射表"，以提高下一次执行相同方法的速度。

整个过程比较复杂，还有其他的相关优化技术。我们只需要了解工作原理，能读懂一些比较"秀"的代码就可以了。

另外，这个C函数在Objective-C中是可以调用的，不过首先要把BuildSettings->Enable strict checking of objc_msgSend Calls改为NO。有些程序员会在使用这个函数来去除"PerformSelector may cause a leak because its selector is unknown"的警告

#import <objc/message.h>

- (id)execute:(SEL)selctor parameter:(id)parameter {
//    [self performSelector:selctor withObject:parameter];//会警告：PerformSelector may cause a leak because its selector is unknown
    id returnValue = objc_msgSend(self, selctor, parameter);
    return returnValue;
}

还有，objc_msgSend是用来处理通常状况的，还有其他的类似函数。比如待发消息的返回值是结构体：objc_msgSend_stret，返回值是浮点数：objc_msgSend_fpret，要给父类发消息：objc_msgSendSuper等。

2.消息转发

分为两个阶段：(1）动态方法解析：征询接受者，看是否能动态添加方法。（2）消息转发机制：①让接收着看看有没有其他对象处理②完整的消息转发机制。

(1）动态方法解析

对象收到无法解析的方法，首先调用所属类的类方法，返回值表示这个类是否能新增一个实例方法来处理：

//尚未实现的方法是实例方法
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel 

//尚未实现的方法是类方法
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel

重写该函数可以在函数里为类添加新方法，此方案常用来实现@dynamic属性。要访问CoreData框架中NSManagedObjects对象的属性时就是这么做的：

#import <objc/runtime.h>

//声明并实现
id autoDictionaryGetter(id self, SEL _cmd);
//声明并实现
void autoDictionarySetter(id self, SEL _cmd, id value);

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    NSString *selectorString = NSStringFromSelector(sel);
    if (/*selector is from a @dynamic property */) {
        if ([selectorString hasPrefix:@"set"]) {
            class_addMethod(self, sel, (IMP)autoDictionarySetter, "v@:@");
        } else {
            class_addMethod(self, sel, (IMP)autoDictionaryGetter, "@@:");
        }
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

（2）消息转发

如果没有做（1）的工作，就会进入第二阶段消息转发。消息转发也分为两个阶段。

①备援接受者

这一步中，系统会询问，能不能把消息转给其他接受者来处理。也就是文章开头举的例子

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

重写该方法，返回一个备援对象，来处理aSelector方法。

②完整的消息转发

如果上一步没处理，就会进入最后这一步，启用完整的消息转发机制。生成NSInvocation对象，存储了那条未处理的消息的全部细节：方法、目标、参数等。调用：

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation

如果目标子类没有重写实现该方法，它会层层向父类传递调用，直到传递给NSObject的该方法，里面会调用"doesNotRecognizeSelector:"，然后抛出异常。

重写该函数，可以在里面做很多事，比如修改目标（像①修改备援接受者一样）、修改方法、修改参数等等。

 

现在回头看开头的问题，就很清楚了，是消息的处理走到了第2.->(2)->①阶段。