runtime机制

runtime是什么？Objective-C是一门动态语言，所有OC代码在运行时全部会被转化C语言运行。

objc_msgSend函数

1.我们用OC代码实现的方法调用，其本质是发送消息，[obj message]会被编译器转化为objc_msgSend(obj, selector)函数
2.看苹果源码注释知道objc_msgSend函数在使用时候必须返回适当的返回类型，不然会报错。
3.错误：Too many arguments to function call, expected 0, have 2.。

Example:

TestClass.h
@end

TestClass.m 
-(void)showAge{
    NSLog(@"24");
}

-(void)showName:(NSString *)aName{
    NSLog(@"name is %@",aName);
}

-(void)showSizeWithWidth:(float)aWidth andHeight:(float)aHeight{
    NSLog(@"size is %.2f * %.2f",aWidth, aHeight);
}
-(float)getHeight{
    return 187.5f;
}
-(NSString *)getInfo{
    return @"Hi, my name is Dave Ping, I'm twenty-four years old in the year, I like apple, nice to meet you.";
}

@end

在viewController中调用 showAge方法

ViewController.m
TestClass * obj = [[TestClass alloc]init];

通过runtime方法实现
((void(*)(id,SEL)) objc_msgSend(obj,sel_registerName("showAge"));
((void(*)(id,SEL,NSString *))objc_msgSend(obj,registerName("showName:"),@"Dave Ping");
(void(*)(id,SEL,float,float)objc_msgSend)(obj,sel_registerName("showSizeWithWidth:andHeight:"),100.f,29.f);
float f = (float(*)(id,SEL)objc_msgSend_fpret)(obj,sel_registerName("getHeight"));
NSString * info = (NSString *(*)(id,SEL)objc_msgSend)(objct, sel_registerName("getInfo"));

@end

动态方法解析

如果一个对象调用了不存在的方法，程序会crash，错误信息类似：unrecognized selector sent to instance 0x7fd0a141afd0 。
但是在程序crash之前runtime会给我们动态方法解析的机会。消息大致发送的步骤如下：
1.检测这个selector是不是要忽略的。比如Mac OS X 开发，有了垃圾回收就不用理会 retain，release 这些函数了
2.检测这个Target是不是nil对象。Objc的特性是允许对一个nil对象执行任何一个方法不会Carsh，因为会被忽略掉。
3.如果上面2个都过了，就会查找这个类的IMP，先从cache里面查找,完了找得到就跳到对应的函数去执行，如果找不到就找一下方法分发表。
4.如果分发表找不到就到超类的分发表就找，一直找，知道找到NSObject类为止，如果还是找不到就要开始进入消息转发了，消息转发的大致过程如图：

屏幕快照 2018-12-17 上午11.54.01.png

1.进入 +(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel方法，指定是否动态添加方法。若返回NO则进入下一步，若返回YES，则通过：class_addMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name, IMP _Nonnull imp,   const char * _Nullable types)动态添加方法，消息得到处理，此流程完毕。
2.+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel方法返回NO时，就会进入-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法，这是runtime给我们的第二次机会，用于指定哪个对象响应这个selector，返回nil则进入下一步，返回某个对象，则会调用该对象的方法。
3.若-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法返回的是nil，则我们要先通过-(NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector方法来指定方法签名，返回nil，则表示不处理，若返回方法签名，则会进入下一步。
4.当-(NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector返回签名之后就会调用-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation方法，我么可以通过 anInvocation 对象做很多处理，比如修改实现方法，修改响应对象等。
5.若果到最后，消息还是没有得到响应，程序就会crash。