Objective-C runtime(二) 理解消息转发机制

上一篇讲到消息传递机制，那如果说，对象在收到无法解读的消息之后会怎么做？
在开发过程中，你可能会遇到这样的错误提示信息：

*** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException',
 reason: '-[ClassName messageName]: unrecognized selector sent to instance 0x7fd55850aaa0'

这说明，你曾经向某个对象发送过一条其无法解读的消息，启动了消息转发机制。最后由NSObject的"doesNotRecognizeSelector"方法抛出异常。

若想令类能理解某条消息，我们必须实现响应代码。但是，在编译期间向类发送了无法解读的消息并不会报错，因为在运行期可以继续向类中添加方法，所以编译器在编译时还无法确定类中到底会不会有某个方法实现。运行期间，当对象接收到无法解读的消息后，就会启动『消息转发』机制。在这个过程中，我们可以告诉对象，如何处理未知消息。

消息转发分为三个阶段。

第一阶段，动态方法解析

先征询接收者，所属的类，看其是否能动态添加方法来处理当前这个"unknown selector"。这叫做『动态方法解析』(dynamic method resolution)。
对象在收到无法解读的消息后，首先将调用其所属类方法或者实例方法

+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

该方法的参数就是对该类未知的选择器（方法名），返回值表示这个类是否能新增一个方法用于处理该选择器。

使用这种办法的前提是：相关方法的实现代码已经写好，只等着运行的时候通过class_addMethod函数动态添加到类里面去。
这种方案常用来实现@dynamic属性。

第二阶段，备援接收者(replacement receiver)

当前接收者还有第二次机会能处理未知的选择器，在这一步，运行期系统会询问，是否可以把这条消息转发给其他接收者。

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)selector

如果对象实现了这个方法，并且返回非nil（不能是self，否则出现无限循环），则返回的对象成为新的接收者。

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
    
    if ([_newReceiver respondsToSelector:aSelector]) {
        return _newReceiver;
    }
    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}

注意：这一步适用于把消息转发到另一个能实现该消息的对象上。但是我们无法对消息进行处理，比如操作消息的参数和返回值。

第三阶段，完整的消息转发

如果没有『备援接收者』，则启动完整的消息转发机制，运行期系统会把与消息有关的全部细节都封装到NSInvocation对象中，再给接收者最后一次机会。
首先创建NSInvocation对象，把与尚未处理的那条消息相关的全部细节都封于其中（选择器，target，参数）。
此步骤会调用下列方法来转发消息：

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation

这个方法的实现:改变调用目标，是消息在新目标上得以调用即可。但是我们需要先重新写另外一个方法来获取NSInvocation对象

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector

消息转发机制使用从这个方法中获取的信息来创建NSInvocation对象。该方法为给定的selector提供了合适的方法签名。

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
    NSMethodSignature *signature = [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    if (!signature) {
        if ([ReplacementReceiverObject instancesRespondToSelector:aSelector]) {
            signature = [ReplacementReceiverObject instanceMethodSignatureForSelector:aSelector];
        }
    }
    return signature;
}

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
    if ([ReplacementReceiverObject instancesRespondToSelector:anInvocation.selector]) {
        [anInvocation invokeWithTarget:receiver];
    }
}

然而，像上面这样实现出来的方法与『备援接收者』方案所实现的方法等效，所以很少有人采用这么简单的实现方式。比较有用的实现方式为：在触发消息前，先以某种方式改变消息内容，比如追加另一个参数，或者改换选择器等等。

接收者在每一步中均有机会处理消息。步骤越往后，处理消息的代价就越大。最好能在第一步就处理完，这样的话，运行期系统就可以将此方法缓存起来了。如果这个类的实例稍后还收到同名选择器，那么根本无须启动消息转发流程。若想在第三步里把消息转给备援接收者，那还不如把转发操作提前到第二步。因为第三步只是修改了调用目标，这项改动放在第二部执行会更简单，不然的话，还得创建并处理完整的NSInvocation。