超级详细的Runtime的消息机制的消息发送阶段

超级详细的Runtime的消息机制的消息发送阶段

IOS小彩虹2021-07-08 1:30:13110A+A-

通过之前博客的介绍,这个博客我们来介绍objc_msgSend,相信很多小伙伴在面试的时候,经常遇到面试官问:你知道runtime的消息机制吗?等等关于runtime的知识点,学会了runtime不止让我们面试中能增加亮点,也会为我们开发中提高很多便利!

通过这个博客你将学习到消息机制的三大阶段的消息发送具体是怎么执行的,详细的介绍底层甚至汇编语言执行的过程,详细仔细学习下来你会收获不少!好了,话不多说,lets begin!

objc_msgSend三大阶段:消息发送、动态方法解析、消息转发

首先我们还是先由简单到复杂,前提引入

其他的基础知识我就不介绍了,直接进入正题,请看下面的代码:我是创建了一个继承NSObject的GDPerson的类,创建了personTest方法,里面打印了方法名字如下:

现在把上面的代码转成c++代码,我们看一下底层是怎么实现的(划到最下面,找到main函数实现)如下图:( xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main-arm64.cpp)

调用personTest底层源码

很清楚的看到,调用personTest就是通过消息机制objc_msgSend来处理的,现在我们看一下sel_registerName("personTest")这是什么鬼?你可以看一下定义,其实和之前的@selector(personTest),是一摸一样,接下来我们证明一下

sel_registerName("personTest") == @selector(personTest)

请看下图:

可以看出地址都是一摸一样,说明完全是等价的.

所以oc中的调用方法是通过objc_msgSend来发送的,好,接下来我们看看重点.

objc_msgSend的执行流程

objc_msgSend的执行流程可以分为三大阶段

1.消息发送

首先我们来源码跟读一下,下载苹果objc最新源码,为这里下载的是787(苹果源码下载地址)

首先全局搜索:objc_msgSend

最终我们会找到arm64里面的(iphoneos是arm64位),ENTRY是入口,接下来我们就大致看一下汇编的实现如下:

虽说看不懂具体的,大致我们还是能看懂,我这样一标记,应该是很清晰了,接下来我们看一下

CacheLookup NORMAL, _objc_msgSend,记住这个NORMAL,我们直接搜索CacheLookup,看名字我们都知道是缓存查找,接下来请看下面的截图

接着就找CheckMiss的实现,看看它是怎么操作

接下来我们就查找 __objc_msgSend_uncached (故名思义是uncached,也就是没找到缓存)

接着就在MethodTableLookup里面找,也就是方法列表里面找,因为缓存没找到,我们继续看实现

然后我们再在这个文件搜索_lookUpImpOrForward方法,你会发现找不到了(这个不截图了),这个就是汇编的最后一步,那怎么办呢?我们就去全局搜索,看看c++语言有没有实现,这个时候你会发现能找到(注意_lookUpImpOrForward,在汇编语言会多一个_,我们平时项目打印的时候也能看到,所以你搜索的时候直接搜lookUpImpOrForward),还是搜索实现,你会发现你能找到如下的代码:

再看下面的实现,还是上面那张图的方法实现里面

上面那个 getMethodNoSuper_nolock 这个就是我们经常说的,拿到这个sel到类对象里面去查找方法,一会我们再看怎么去类对象里面查找,先看其他的,接下来我们就会去看log_and_fill_cache这个方法的具体实现(听名字也知道是fill_cache,找到以后填充缓存)请看下图

接着我们看cache_fill方法的实现:

接下来看insert实现:

到这里基本的流程,第一次阶段的消息发送就走完了!我们再看

getMethodNoSuper_nolock如何查找method

继续查找search_method_list_inline

findMethodInSortedMethodList 是查找排好序的查找.

好了,整个消息机制的第一个阶段消息发送的底层源码就是这些,

接下来我们总结一下上面说的流程

2.消息发送的流程总结:

接下来我用一张图来解释这个流程

消息发送过程详解图

如果你在记得类中,自己的缓存中以及父类的缓存中,父类中都找不到这个方法,那怎么办呢?这就会到我们objc_msgSend第二阶段动态方法解析,剩下的下一篇博客说吧,一次写太多,写得累,读得也累,哈哈!

接下来博客我会介绍runtime的-objc_msgSend的第二三阶段以及实际运用,来继续学习runtime.

如果觉得我写得对您有所帮助,请关注我,我会持续更新

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