iOS 消息轉發機制

當我們像一個對象發送消息[Receiver message],Receiver沒有實現該消息,即[Receiver respondsToSelector:SEL]返回為NO情況下,其實系統不會立刻出現cash,這時Runtime system會對message進行轉發。轉發之后,如果該消息依然沒有被執行就會出現Cash!Runtime System為我們提供了三種解決這種給對象發送沒有實現消息方案。

消息轉發機制基本上分為三個步驟:

1. 動態方法解析

2. 備用接收者

3. 完整轉發

我們可以通過控制這三個步驟其中一環來解決這一個問題

特別注意:如果是正常類的消息,是不會走到這三個步驟的。所以走到這三個不步驟的前提條件已經確定該消息為未知消息


這篇博客的前置知識點是 OC 的消息傳遞機制,如果你對此還不了解,請先學習之,再來看這篇。這篇博客我嘗試用口語的方式像講述 PPT 一樣給大家講述這個知識點。

我們來思考一個問題,如果對象在收到無法解讀的消息時,會發生什么?例如,我們實現一個 viewcontroller,其中并沒有一個成員方法名為『setText:』,當編寫這條語句時

[selfsetText:@"你好"];

示例

由于 OC 是一門動態語言,在編譯期只是顯示一條 warning,而不是阻止運行的 error。如果忽略 warning 運行,程序會 crash,在控制臺會顯示類似

unrecognized selector sent to instance0x7f931a4180d0

的報錯信息。

unrecognized selector

消息被發送給了不能處理它的對象。我們學習 iOS 的消息轉發機制可不是為了故意造這樣的 crash 玩,說上面的這個例子,是為了說明如果我們不通過消息轉發機制做任何事情的話,系統最終會以 crash 結束。等等,剛才我們說到 OC 是一門動態語言,那么是否可以在運行期做一些事來讓 crash 不會發生呢?

消息轉發機制就是來干這件事的,在運行期通過3個『接盤俠』方法,給對象和消息更多的機會來完成成功的調用,而不是直接 crash。

一號接盤俠

第一個接盤俠代表動態方法解析階段,對應的具體方法是+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel 和+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel,當方法是實例方法時調用前者,當方法為類方法時,調用后者。這個方法設計的目的是為了給類利用 class_addMethod 添加方法的機會。

看下面這個示例,MyTestObject類重寫了第一個接盤俠方法,可以看到這個方法傳入一個 selector,返回 BOOL 類型。被傳入的 selector 就是未被處理的方法,在一號接盤俠方法中,判斷若方法名為 XXX 則給這個類添加同名的方法,把方法的實現指向跟 XXX 名字不一致的 AAA,并返回 YES。若 selector 名字不是 XXX,就返回父類。

resolveInstanceMethod

通過這個示例,可以看出,我們可以通過一號接盤俠方法讓 方法名和方法實現在運行期任意搭配。

再說一下這個返回值,其實可以試驗一下,無論返回 YES 還是 NO,系統都會嘗試用 SEL 來尋找 IMP,如果找到函數實現,則執行,所以無論返回 YES\NO都會進入二號接盤俠方法。

二號接盤俠

第二個階段是備援接收者階段,對象的具體方法是-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector ,此時,運行時詢問能否把消息轉給其他接收者處理,也就是此時系統給了個將這個 SEL 轉給其他對象的機會。我們繼續來研究下參數和返回值,參數和一號接盤俠一樣,都是 selector,返回值是 id 類型,當返回 非self\非nil 時,消息被轉給新對象執行。

forwardingTargetForSelector

三號接盤俠

第三個階段是完整消息轉發階段,對應方法-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation,這是消息轉發流程的最后一個環節。參數 anInvocation 中包含未處理消息的各種信息(selector\target\參數...)。在這個方法中,可以把 anInvocation 轉發給多個對象,與二號接盤俠不同,二號只能轉給一個對象。

forwardInvocation

如果上述3個方法都沒有來處理這個消息,就會進入 NSObject 的-(void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector方法中,拋出異常。等等,為什么我們不能通過給 NSObject 創建一個 category,重寫這個方法,在這里處理消息未被處理的情況呀?在蘋果的官方文檔中,明確提到,“一定不能讓這個函數就這么結束掉,必須拋出異常”。除了聽官方文檔的話,其實在分類中通過重寫該方法處理各種消息未被處理的情況,會讓這個分類的方法特別長,不利于維護。而且還有個原因,明明方法名叫『無法識別 selector』,其中卻是一大堆處理該情況的代碼,也很奇怪。

doesNotRecognizeSelector

總結

總結一下整個消息轉發的流程:

消息轉發的流程

可以通過重寫3個接盤俠方法,在其中打斷點來驗證執行順序。

斷點驗證順序

總結:

在一個函數找不到時,OC提供了三種方式去補救:

1、調用resolveInstanceMethod給個機會讓類添加這個實現這個函數

2、調用forwardingTargetForSelector讓別的對象去執行這個函數

3、調用forwardInvocation(函數執行器)靈活的將目標函數以其他形式執行。

如果都不中,調用doesNotRecognizeSelector拋出異常。

疑問

Q1:那我們只用最后一個接盤俠方法多好啊,為什么還需要前2個呢?

其實還與這3個方法的用途不同有關:

運行期添加方法,用1;

轉發給另1個對象、改變方法時,用2;

需要轉發給多個對象時,用3;

而且,步驟越往后,處理消息的代價越大,到最后一個階段時,都創建了 NSInvocation 對象了。

Q2:消息轉發有哪些應用場景呢?

可以在運行期再加入某方法,例如 Teacher 類里有teach方法,DrugDealer 類里有letsCook方法,通過一號接盤俠方法,我們可以在運行期把 saleDrug 偷摸加到 teacher 的方法列表中,讓 teacher 具備販毒的功能,[teacher? guessWhatHeDo],實際調用的是[teacher letsCook],唉呀媽呀,絕命毒師啊。

把方法轉給其他對象處理,再舉個例子,還是 Teacher 類(博主跟老師有仇嗎...),[teacher letsCook],可以把對象在運行期換為drugDealer。再來一個 Cook 類,也有 letsCook 方法,但這次這方法不是 cook 毒品,而是 cook 菜。因此既可以通過[teacher letsCook] 實現[drugDealer letsCook],也可以實現[cook letsCook]。相當于 OC 實現了多重繼承,雖然有點不太恰當...

注意

respondsToSelector我們再熟悉不過了,用來檢查某對象是否實現了某方法。此函數通常是不需要重載的,但是在動態實現了查找過程后,需要重載此函數讓對外接口查找動態實現函數的時候返回YES,保證對外接口的行為統一。

respondsToSelector

最后說一下 warning 的事。編譯器很好心的報的那個 warning 咋辦呢,不管那個小黃條不是一個愛整潔的程序員的風格,所以我們要想辦法把它去掉。

有兩種方法,第一種比較暴力,通過在配置文件中把 Complier Flag 加-w,對該類去除所有 warning。

去掉所有warning

第二種是推薦的做法,在 xcode 的 error 面板對 warning 右鍵-Reveal in Log,這里有個小 bug,如果這個選項不可選擇,需要你重新 build 一下就可選了,

小 Bug

在右側,可以看到這個warning 的名稱,

如何看warning名稱

所以用這個宏把出現 warning 的代碼包圍起來,就可以讓編譯器不再報錯:

#pragmaclang diagnostic push#pragmaclang diagnostic ignored"-Wobjc-method-access"[self setText:@"你好"];#pragmaclang diagnostic pop

文/毀小慕(簡書作者)

原文鏈接:http://www.lxweimin.com/p/fa29c920409d

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