iOS面试 - runtime & 消息转发机制 - 爱站程序员基地-爱站程序员基地

runtime

runtime 运行时机制，是一套比较底层的纯 C 语言 API , 属于1个 C 语言库, 包含了很多底层的 C 语言 API 。(引入 <objc/runtime.h> 或者 <objc/message.h> )
程序运行过程时，我们平时编写的 OC 代码, 其实最终都是转成了 runtime 的 C 语言代码。
在编译的时候并不能决定真正调用哪个函数，只有在真正运行的时候才能根据函数的名称找到对应的函数来调用。

runtime 是属于 OC 的底层, 可以进行一些非常底层的操作；
使用场景1：动态创建一个类 ( 比如 KVO 的底层实现 ) objc_allocateClassPair、class_addIvar、objc_registerClassPair；例如：热创建。
使用场景2：动态地为某个类添加属性/方法, 修改属性值/方法（修改封装的框架） objc_setAssociatedObject、object_setIvar；例如：热更新。
使用场景3：遍历一个类的所有成员变量（属性）/所有方法（字典转模型,归解档） class_copyIvarList、class_copyPropertyList、class_copyMethodList；例如：YYmodel、MJextension、JsonModel。
使用场景4：查找对象，实现万能跳转；例如：收到推送的通知跳转到对应的页面。

当向一个对象发送消息时，objc_msgSend 方法根据对象的 isa 指针找到对象的类，然后在类的调度表（dispatch table）中查找 selector。
如果无法找到 selector，objc_msgSend 通过指向父类的指针找到父类，并在父类的调度表（dispatch table）中查找 selector，以此类推直到 NSObject 类。
一旦查找到 selector，objc_msgSend 方法根据调度表的内存地址调用该实现。
通过这种方式，message 与方法的真正实现才在执行阶段进行绑定。
为了保证消息发送与执行的效率，系统会将全部 selector 和使用过的方法的内存地址缓存起来。
每个类都有一个独立的缓存，缓存包含有当前类自己的 selector 以及继承自父类的 selector。
查找调度表（dispatch table）前，消息发送系统首先检查 receiver 对象的缓存；缓存命中的情况下，消息发送（messaging）比直接调用方法（function call）只慢一点点。

sel: 一种类型,表示方法名称,类似字符串（可互转）。
isa: 在方法底层对应的 objc_msgSend 调用时会根据 isa 找到对象所在的类对象，类对象中包含了调度表（dispatch table），该表将类的 sel 和方法的实际内存地址关联起来。
super_class: 每一个类中还包含了一个 super_class 指针，用来指向父类对象。
_cmd: 在Objective-C 的方法中表示当前方法的 selector，正如同 self 表示当前方法调用的对象实例。
IMP: 定义为 id (*IMP) (id, SEL, …)。这样说来， IMP 是一个指向函数的指针，这个被指向的函数包括 id （\”self\”指针），调用的 SEL（方法名），再加上一些其他参数。说白了 IMP 就是实现方法。

在运行时确定要调用的方法，动态绑定将调用方法的确定也推迟到运行时。
在编译时，方法的调用并不和代码绑定在一起，只有在消实发送出来之后，才确定被调用的代码。
通过动态类型和动态绑定技术，您的代码每次执行都可以得到不同的结果。
运行时因子负责确定消息的接收者和被调用的方法；运行时的消息分发机制为动态绑定提供支持。
当您向一个动态类型确定了的对象发送消息时，运行环境系统会通过接收者的 isa 指针定位对象的类，并以此为起点确定被调用的方法，方法和消息是动态绑定的。而且，您不必在 Objective-C 代码中做任何工作，就可以自动获取动态绑定的好处。
您在每次发送消息时，特别是当消息的接收者是动态类型已经确定的对象时，动态绑定就会例行而透明地发生