个人对iOS OC 消息转发机制的基本原理理解

关于OC的消息转发机制，是大部分面试官在面试过程中经常问到的问题。在此我整理了一下我对OC消息转发机制的理解。

众所周知OC的一个对象在发送消息的时候首先在该类的struct objc_method_list列表中去搜索，如果找到则直接调用相关方法的实现，如果没有找到就会通过super_class指针沿着继承树向上去搜索，如果找到就跳转，如果到了继承树的根部（通常为NSObject）还没有找到。那就会调用NSObjec的一个方法doesNotRecognizeSelector:，这样就会报unrecognized selector 错误。其实在调用doesNotRecognizeSelector:方法之前还会进行消息转发---还有三次机会来补救。也就是常说的OC消息转发的三次补救措施。

总的来说一个OC消息的发送会经历四个阶段（该四个阶段都是搜索到NSObject再进入下阶段）

1）先在本类中搜索改方法的实现，如果有则直接调用若果没有则去父类中搜索直到NSObject，如果NSObject没有则进入消息转发（类的动态方法解析、备用接受者对象、完整的消息转发）。

2）类的动态方法解析：

首先创建SonPerson类，在ViewController 里面写

          id person = [[SonPerson alloc]init];
        [person appendString:@""];

注意这里要用id 不然编译报错。

在该类和父类中没有找到该方法的实现则会执行 +(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel 或+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel 方法。在+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel 或+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel 方法 中利用黑魔法runtime 动态添加方法实现。

void dynamicAdditionMethodIMP(id self,SEL _cmd){
    NSLog(@"dynamicAdditionMethodIMP");
}
+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel{
    NSLog(@"resolveInstanceMethod: %@", NSStringFromSelector(sel));
    if(sel ==@selector(appendString:)) {
        class_addMethod([selfclass], sel, (IMP)dynamicAdditionMethodIMP,"v@:");
        returnYES;
    }
    return[superresolveClassMethod:sel];
}
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
    NSLog(@"resolveInstanceMethod: %@", NSStringFromSelector(sel));
    if(sel ==@selector(appendString:)) {
        class_addMethod([selfclass], sel, (IMP)dynamicAdditionMethodIMP,"v@:");
        returnYES;
    }
    return[super resolveInstanceMethod:sel];
}

BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp,constchar*types);

第一个参数是需要添加方法的类，第二个参数是一个selector，也就是实例方法的名字，第三个参数是一个IMP类型的变量也就是函数实现，需要传入一个C函数，这个函数至少有两个参数，一个是id self一个是SEL _cmd，第四个参数是函数类型。具体设置方法可以看注释。

控制台输出：

resolveInstanceMethod: appendString:

dynamicAdditionMethodIMP

2）备用接受者： 在+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel 或+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel 方法返回NO的时候进入备用接受者阶段 。

创建一个备用接受者类ForwardPerson 实现appendString:方法

    -(void)appendString:(NSString*)str{
        NSLog(@"%@===%@",NSStringFromClass([self class]),NSStringFromSelector(_cmd));
    }

在SonPerson类中实现- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector 方法 并返回一个备用接受者对象

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{
NSLog(@"forwardingTargetForSelector");
 
return [ForwardPerson new];
}

控制台输出：

3）完整的消息转发：当-(void)forwardInvocation:(NSInvocation*)anInvocation 方法方法nil的时候则进入消息转发的最后阶段，完整的消息转发。也需要创建一个转发对象ForwardInvocation

#import "ForwardInvocation.h"
@implementationForwardInvocation
-(void)appendString:(NSString*)str{
    NSLog(@"%@===%@",NSStringFromClass([self class]),NSStringFromSelector(_cmd));
}
@end

在SonPerson中实现-(void)forwardInvocation:(NSInvocation*)anInvocation和- (NSMethodSignature*)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector方法

-(void)forwardInvocation:(NSInvocation*)anInvocation{
    NSLog(@"forwardInvocation");
    if ([ForwardInvocation instancesRespondToSelector:anInvocation.selector]) {
        [anInvocation invokeWithTarget:self.invocation];
    }
}

/*必须重新这个方法，消息转发机制使用从这个方法中获取的信息来创建NSInvocation对象 返回nil上面方法不执行*/

- (NSMethodSignature*)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector{
    NSMethodSignature*signature = [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    if(!signature){
        if ([ForwardInvocation instancesRespondToSelector:aSelector]){
            signature = [ForwardInvocation instanceMethodSignatureForSelector:aSelector];
        }
    }
    returnsignature;
}

控制台输出：

最后附Demo： GitHub - SionChen/OBJC_SendMsg 并附消息转发一张图：