iOS runtime的简单理解

最近闲了下来,有时间了就研究一下runtime的运行机制,之前做开发的时候一直也没有特别关注这个东西,只是知道有,但是很少去刻意的使用,研究的不是很深,简单说一下吧,有错误的地方欢迎大家随时指正.

Objective-C Runtime 是什么？

Objective-C 的 Runtime 是一个运行时库（Runtime Library），它是一个主要使用 C 和汇编写的库，为 C 添加了面相对象的能力并创造了 Objective-C。这就是说它在类信息（Class information） 中被加载，完成所有的方法分发，方法转发，等等。Objective-C runtime 创建了所有需要的结构体，让 Objective-C 的面相对象编程变为可能

(上段引用自:http://www.cocoachina.com/iOS/20141008/9844.html)

之前对于runtime的理解,只是仅仅局限于对变量或者对象的类型由编译时推迟到了运行时.比如定义一个NSString类型的变量,语句这么写

则会输出

很明显,当我们定义了NSSring类型的变量str之后,其类型并没有确定下来,而是等到运行的时候,才确定了对象的体现.

但是这并不是今天要说的重点,如果运行时只有这点功能的话,那么苹果的工程师也就太大材小用了,运行时最重要的作用还是体现在消息机制上.

我们都知道,OC是一门面向对象的语言,很多时候在解决问题的时候都是站在面向对象的角度来考虑.比如我要建设一座房子,我并不需要考虑如何去建设,只需要考虑把这个任务分给几个人去做,比如A制作窗户,B制作门,C制作屋顶….我只需要考虑把这些任务分配给几个人去做,至于他们是怎么实现的我并不需要考虑.就拿给A分配任务来说,调用下面的方法:

这样就把任务分配给了A,那么在运行时编译后的语句则如下所示

objc_msgSend(aPeple,@selector(makeWindow));

将[aPeople makeWindow]转化为了objc_msgSend函数的格式,这个函数有两个参数,第一个参数就是我们创建的对象,第二个参数是一个方法选择器,使用@selector(makeWindow)来生成一个SEL,SEL就是对方法的一种包装。包装的SEL类型数据它对应相应的方法地址，找到方法地址就可以调用方法.接着根据SEL去aPeople归属的class里去查找,我们先看一下OC中class的结构,其实Class就是一个指向结构体的指针,其内容如下:

以下是对参数的具体详解,其代码部分来自runtime的源代码,引自:http://blog.csdn.net/uxyheaven/article/details/38113901

version  类的版本信息,默认为0

info  供运行期使用的一些位标识

instance_size  该类的实例变量大小

ivars  成员变量的数组

1. struct objc_ivar_list {
2. int ivar_count;
3. /* variable length structure */
4. struct objc_ivar ivar_list[1];
5. }

methodLists  方法定义的数组

1. struct objc_method_list {
2. struct objc_method_list *obsolete;
3. int method_count;
4. /* variable length structure */
5. struct objc_method method_list[1];
6. }

objc_cache   指向最近使用的方法.用于方法调用的优化.

1. struct objc_cache {
2. unsigned int mask /* total = mask + 1 */;
3. unsigned int occupied;
4. Method buckets[1];
5. };

protocols 协议的数组

1. struct objc_protocol_list {
2. struct objc_protocol_list *next;
3. long count;
4. Protocol *list[1];
5. };

(引用结束)

调用objc_msgSend函数的时候,首先会使用@selector(makeWindow)产生的SEL去class的cache里去查找函数的指针,如果在这里找到的话,则直接调用;如果没有找到的话,则去methodList里查找函数的指针,找到的话直接调用,没有找到的话则去super_class里查找,找到后将该函数指针缓存到cache里方便下次的查找.

以上就是我对运行时的消息发送机制的了解,现在了解的还是比较浅,不够深入,等以后进一步学习的时候,会将更多的内容分享出来.下一篇文章将会介绍runtime在开发中经常用到的地方.