iOS消息轉發機制和使用

本文轉載自查看原文 2020-06-30 18:17 909 開發篇 - iOS

消息轉發機制的回顧以及涉及的幾個方法的備忘

一、OC消息發送原理 + 消息轉發機制

1、由於OC的動態特性，只有當程序運行起來之后，才知道要真正執行哪個函數（動態綁定）。在編譯過程向類發送了其無法理解的消息並不會報錯，因為在運行時，我們可以改變對象調用的方法、向類中添加方法。

2、OC消息發送原理、方法查找過程

（1）調用一個方法（包括respondsToSelector），編譯器將OC代碼，轉換成C函數，給對象發送消息： void objc_msgSend(id self, SEL cmd,...) ，第一個參數是接收者，第二個參數是方法（名），后面是消息的參數。

（2）objc_msgSend查找方法的過程：

實例對象根據其isa指針，找到其所屬的class，然后遍歷其methodLists，如果找到則根據IMP函數指針去調用，並且緩存（objc_cache）；如果沒有找到，那么根據這個類的super_class找到其父類，再看其父類是否能相應這個方法就可以了，直到super_class為nil時，就無法響應這個方法了，此時就觸發消息轉發機制。
當使用類名調用類方法(+方法)時，只需要根據class的isa指針，找到其meta-class，然后通過meta-class的methodLists找到相應的方法既可（“類”是“元類”的對象）。

3、如果對象接收到無法解讀的消息后（未查詢到該方法），就會啟動“消息轉發”機制，我們可在此過程告訴對象應該如何處理未知消息。如果我們不做任何處理，或處理無效，則會調用doesNotRecognizeSelector：，造成異常崩潰：unrecognized selector sent to instance 0xxx

二、消息轉發機制的處理過程

消息轉發機制依次的三個過程：

1、動態方法解析

第一階段，先征詢接收者所屬的類，是否需要動態的添加方法，用來處理當前未找到的方法。對象在無法解讀消息時會首先調用所屬類的下列類方法，來判斷是否能接收消息：

+ (BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)selector，參數為那個未知的選擇子，返回值表示這個類能否新增一個實例方法處理此選擇子。
如果是類方法，則調用 + (BOOL) resolveClassMethod:(SEL)selector，有一點要注意，類方法的添加需要在其“元類”里面。

舉例：

//消息轉發機制的第一步 ：動態方法解析
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
    NSString *selName = NSStringFromSelector(sel);
    if ([selName hasPrefix:@"doSomeThing"]) {//判斷特定無法響應的方法
        class_addMethod(self, sel, (IMP)otherOneDoSomeThing, "v@:");//動態添加響應方法
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

//動態將實現轉到這個函數（或者就是單純的添加doSomeThing方法）
void otherOneDoSomeThing(id self ,SEL _cmd){
    NSLog(@"class:%@, sel:%s",self,sel_getName(_cmd));
    NSLog(@"原對象無法響應該消息，在動態方法解析時添加了一個方法來處理該消息");
}

2、備用的接收者

第二階段，如果動態方法解析沒有發現添加的方法，那么嘗試轉發給其他對象來處理這個方法。該步驟調用的方法是：

- (id) forwardingTargetForSelector:(SEL)selector

舉例：

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{
    NSString * selString = NSStringFromSelector(aSelector);
    if([@"doSomeThing" isEqualToString:selString]){
        OtherObject *someone = [[OtherObject alloc] init];//備選對象
        if ([someone respondsToSelector:aSelector]) {
            return someone;//如果可以響應該方法，則直接轉交新對象處理
        }
    }
    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];//如果無合適的備選對象，則繼續轉發
}

3、完整的消息轉發機制

第三階段，如果沒有可用的備選者，那么系統就會把消息所有相關內容封裝成一個NSInvocation對象，再做最后的嘗試，啟動完整的消息轉發。先調用methodSignatureForSelector:獲取方法簽名，然后再調用forwardInvocation:進行處理，這一步的處理可以直接轉發給其它對象，即和第二步的效果等效，但是很少有人這么干，因為消息處理越靠后，就表示處理消息的成本越大，性能的開銷就越大。所以，在這種方式下，一般會改變消息內容，比如增加參數，改變選擇子等等，具體根據實際情況而定。

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

舉例

//獲取方法簽名
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
{
    NSString *method = NSStringFromSelector(aSelector);
    if ([@"doSomeThing" isEqualToString:method]) {
        /* 手動創建簽名
         寫法例子一  v@:@
         字符說明：（1）v:返回值類型void;（2）@:id類型,執行sel的對象;（3): SEL;（4）@:參數
         
         寫法例子二  @@:
         字符說明：（1）@:返回值類型id;(2)@:id類型,執行sel的對象;(3)：SEL
        
         */
        NSMethodSignature *signature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:@"];
        return signature;
    }
    return nil;
}

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
    //*-----------  處理方式一：不改變sel -------------*/
    // 拿到這個消息
    SEL selector = [anInvocation selector];
    // 轉發消息
    AnotherObject *otherObject = [[AnotherObject alloc] init];
    if ([otherObject respondsToSelector:selector]) {
        // 調用這個對象,進行轉發
        [anInvocation invokeWithTarget:otherObject];
    } else {
        [super forwardInvocation:anInvocation];
    }
    //*---------------------------------------------*/

    //*-----------  處理方式二：改變sel -------------*/
    SEL selector = @selector(myAnotherMethod:);
    NSMethodSignature *signature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:@"];
    anInvocation = [NSInvocation invocationWithMethodSignature:signature];
    [anInvocation setTarget:self];
    [anInvocation setSelector:@selector(myAnotherMethod:)];
    NSString *param = @"參數";
    // 消息的第一個參數是self，第二個參數是選擇子，所以"參數"是第三個參數
    [anInvocation setArgument:&param atIndex:2];
    
    if ([self respondsToSelector:selector]) {//如果自己響應，就自己處理
        [anInvocation invokeWithTarget:self];
        return;
    } else {
        AnotherObject * otherObject = [[AnotherObject alloc] init];
        if ([otherObject respondsToSelector:selector]) {//交給另外的對象來處理
            [anInvocation invokeWithTarget:otherObject];
            return;
        }
    }
    [super forwardInvocation:anInvocation];
    //*---------------------------------------------*/
}

//類中的另一個方法，來處理消息
- (void)myAnotherMethod:(NSString*)para
{
    NSLog(@"交給我自己的另一個方法來處理：%@", para);
}

三、應用場景

1、為@dynamic實現方法

使用 @synthesize 可以為 @property 自動生成 getter 和 setter 方法（現 Xcode 版本中，會自動生成），而 @dynamic 則是告訴編譯器，不用生成 getter 和 setter 方法。當使用 @dynamic 時，我們可以使用消息轉發機制，來動態添加 getter 和 setter 方法。當然你也用其他的方法來實現。

2、間接實現多繼承

Objective-C本身不支持多繼承，這是因為消息機制名稱查找發生在運行時而非編譯時，很難解決多個基類可能導致的二義性問題，但是可以通過消息轉發機制在內部創建多個功能的對象，把不能實現的功能給轉發到其他對象上去，這樣就做出來一種多繼承的假象。轉發和繼承相似，可用於為OC編程添加一些多繼承的效果，一個對象把消息轉發出去，就好像他把另一個對象中放法接過來或者“繼承”一樣。消息轉發彌補了objc不支持多繼承的性質，也避免了因為多繼承導致單個類變得臃腫復雜。

3、實現多重代理

利用消息轉發機制可以無代碼侵入的實現多重代理，讓不同對象可以同時代理同個回調，然后在各自負責的區域進行相應的處理，降低了代碼的耦合程度。

這里就是利用了消息轉發機制的第三個階段，將NSIvocation分發給多個代理去響應。

https://blog.csdn.net/kingjxust/article/details/49559091

4、JSPatch --iOS動態化更新