OC 底层探索 11、objc_msgSend 流程 3 - 动态方法决议&消息转发

我们已经知道 objc_msgSend 的消息查找流程首先是缓存 cache 查找，然后是去方法列表递归查找，若一直没有找到消息一般则会 crash 报错找不到该消息。

但是直接crash太过不友好，下面就进行探究苹果给我们的3次机会。

消息处理的流程图：

一、动态方法决议

1、通过简单代码切入

简单运行下面代码

运行崩溃：

在 MyPerson.m 中添加 resolveInstanceMethod: 方法：

再次run：发现一个问题1，为什么这里调用了2遍 resolveInstanceMethod() 呢？

走到了 resolveInstanceMethod 中，我们在这里对找不到的方法进行处理，然后再次run：

关于 v@: 方法签名具体可参考 OC 底层探索 05 。

上面代码运行后，不再崩溃，我们手动给 helloObj7 补充添加了 imp.

问题2：这里处理后，为何 resolveInstanceMethod() 方法又只走了一次呢？

针对这个 resolveInstanceMethod() 调用次数的问题文章后面继续进行探究。

2、resolveInstanceMethod 源码分析

方法入口

1. lookUpImpOrForward()：

这里的判断条件在 resolveInstanceMethod() 过程中，只会进入一次，原因参见下图中注释：

2. resolveMethod_locked():

--> resolveInstanceMethod() / resolveClassMethod()

上面代码中可以看到，在这里 resolveXXXMethod 后会再次执行 return loopUpImpAndForward(),即:

--> 苹果给了一次机会 - 动态方法决议 - 无论是否处理都再查找一次 imp。

3. resolveInstanceMethod():

--> lookUpImpOrNil() --> lookUpImpOrForward()

 1 /***********************************************************************
 2 * resolveInstanceMethod
 3 * Call +resolveInstanceMethod, looking for a method to be added to class cls.
 4 * cls may be a metaclass or a non-meta class.
 5 * Does not check if the method already exists.
 6 **********************************************************************/
 7 static void resolveInstanceMethod(id inst, SEL sel, Class cls)
 8 {
 9     runtimeLock.assertUnlocked();
10     ASSERT(cls->isRealized());
11     SEL resolve_sel = @selector(resolveInstanceMethod:);
12 
13     // resolve_sel --> lookUpImpOrNil() --> lookUpImpOrForward()
14     if (!lookUpImpOrNil(cls, resolve_sel, cls->ISA())) {
15         // Resolver not implemented.
16         // 查询没有 resolve_sel 这个 sel ，直接返回
17         return;
18     }
19 
20     BOOL (*msg)(Class, SEL, SEL) = (typeof(msg))objc_msgSend;
21     bool resolved = msg(cls, resolve_sel, sel);// 发送消息，resolveInstanceMethod
22 
23     // Cache the result (good or bad) so the resolver doesn't fire next time.
24     // +resolveInstanceMethod adds to self a.k.a. cls
25     IMP imp = lookUpImpOrNil(inst, sel, cls);// 再次去 lookUpImpOrForward 查询 imp，此imp是resolve补的
26     // lookUpImpOrNil -->lookUpImpOrForward(,,0|4|8=12)
27     
28     if (resolved  &&  PrintResolving) {
29         if (imp) {
30             _objc_inform("RESOLVE: method %c[%s %s] "
31                          "dynamically resolved to %p", 
32                          cls->isMetaClass() ? '+' : '-', 
33                          cls->nameForLogging(), sel_getName(sel), imp);
34         }
35         else {
36             // Method resolver didn't add anything?
37             _objc_inform("RESOLVE: +[%s resolveInstanceMethod:%s] returned YES"
38                          ", but no new implementation of %c[%s %s] was found",
39                          cls->nameForLogging(), sel_getName(sel), 
40                          cls->isMetaClass() ? '+' : '-', 
41                          cls->nameForLogging(), sel_getName(sel));
42         }
43     }
44 }

从上面源码，我们可以得知，动态决议所走流程是一个循环套：

但是上面的 resolveInstanceMethod() 执行次数的问题我们还没有找到原因？下面进行细究。

查看打印时的堆栈信息：

resolveInstanceMethod() 调2次的原因探究

第一次打印：

第二次打印：

通过堆栈信息，我们可看到，

第一次打印流程： objc_msgSend_uncached --> lookUpImpOrForward --> resolveInstanceMethod().

第二次流程：CoreFoundation: forwarding --> CF: -[NSObject(NSObject) methodSignatureForSelector:] --> __methodDescriptionForSelector

--> class_getInstanceMethod() --> lookUpImpOrForward --> resolveInstanceMethod().

通过查看堆栈信息我们可以知道 resolveInstanceMethod() 第二次是因系统的消息签名机制后被调起的，CoreFoundation 中做了什么呢？文章底部对其进行分析。

tip：关于类方法动态方法决议有个点要注意下，我们直接把 resolveClassMethod() 给到当前类进行处理是不会生效的，这里涉及到isa走位和继承链关系，类方法是元类的实例方法根元类的父类是NSObject。详见：OC 底层探索 04.

动态方法决议的存在有什么意义呢？

个人想法

1、这里可以做一些埋点、问题统计等优化处理；

2、我们或许可以用其进行封装切面？例如：封装SDK，定义的方法全部以 XXX_ 为前缀，针对未实现方法崩溃的问题，进行处理并记录上报问题点。但是，我们知道方法调用优先级是子>父，如果出现在局部子类对 resolve 方法做了处理，那么封装其实便不会走，也浪费封装，所以在此处进行封装是不合适的。所以，这些类似操作应该在更具有可操作性的场景方法中使用，一般在 resolveInstanceMethod 这里不作处理。留下个小问题：什么场景适于使用切面呢？如何使用呢？

二、消息转发

动态方法决议的机会不作处理，此后会走到消息转发的流程，以下代码均以 MyPerson.m 为示例操作。

1、快速转发

forwardingTargetForSelector:

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
    
    NSLog(@"快速转发这里需要 sel == %@",NSStringFromSelector(aSelector));
//    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
    return [MyChild alloc];// 消息转给 MyChild
}

在此方法中我们只需给 SEL - aSelector 一个 imp 即可。

2、签名转发

methodSignatureForSelector:

forwardInvocation:

///消息签名
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
    NSLog(@"需要消息签名 sel == %@",NSStringFromSelector(aSelector));
//    return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    // 给一个方法签名
    // v@: --> 返回类型void，参数类型id,SEL
    return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {// Invocation 启用 调用
    NSLog(@"签名过来了");
}