摘录：深入理解Objective-C的Runtime机制
首先会构造出objc_super结构体，这个结构体第一个成员是self，第二个成员是(id)class_getSuperclass(objc_getClass("Son"))，实际上该函数会输出Father。然后在Father类查找class方法，查找不到，最后在NSObject查到。此时，内部使用objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class))去调用，与[self class]调用相同，所以结果还是Son。
隐藏参数self和_cmd
当[receiver message]调用方法时，系统会在运行时偷偷地动态传入两个隐藏参数self和_cmd，之所以称它们为隐藏参数，是因为在源代码中没有声明和定义这两个参数。至于对于self的描述，上面已经解释非常清楚了，下面我们重点讲解_cmd。
_cmd表示当前调用方法，其实它就是一个方法选择器SEL。一般用于判断方法名或在Associated Objects中唯一标识键名，后面在Associated Objects会讲到。
方法解析与消息转发
[receiver message]调用方法时，如果在message方法在receiver对象的类继承体系中没有找到方法，那怎么办？一般情况下，程序在运行时就会Crash掉，抛出unrecognized selector sent to…类似这样的异常信息。但在抛出异常之前，还有三次机会按以下顺序让你拯救程序。
- Method Resolution
- Fast Forwarding
- Normal Forwarding
Message Forward from Google
Method Resolution
首先Objective-C在运行时调用+ resolveInstanceMethod:或+ resolveClassMethod:方法，让你添加方法的实现。如果你添加方法并返回YES，那系统在运行时就会重新启动一次消息发送的过程。
举一个简单例子，定义一个类Message，它主要定义一个方法sendMessage，下面就是它的设计与实现：
@interface Message : NSObject
- (void)sendMessage:(NSString *)word;
@end
@implementation Message
- (void)sendMessage:(NSString *)word
{
NSLog(@"normal way : send message = %@", word);
}
@end
如果我在viewDidLoad方法中创建Message对象并调用sendMessage方法：
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Message *message = [Message new];
[message sendMessage:@"Sam Lau"];
}
控制台会打印以下信息：
normal way : send message = Sam Lau
但现在我将原来sendMessage方法实现给注释掉，覆盖resolveInstanceMethod方法：
#pragma mark - Method Resolution
/// override resolveInstanceMethod or resolveClassMethod for changing sendMessage method implementation
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
if (sel == @selector(sendMessage:)) {
class_addMethod([self class], sel, imp_implementationWithBlock(^(id self, NSString *word) {
NSLog(@"method resolution way : send message = %@", word);
}), "v@*");
}
return YES;
}
控制台就会打印以下信息：
method resolution way : send message = Sam Lau
注意到上面代码有这样一个字符串"v@*，它表示方法的参数和返回值，详情请参考Type Encodings。
如果resolveInstanceMethod方法返回NO，运行时就跳转到下一步：消息转发(Message Forwarding)。
Fast Forwarding
如果目标对象实现- forwardingTargetForSelector:方法，系统就会在运行时调用这个方法，只要这个方法返回的不是nil或self，也会重启消息发送的过程，把这消息转发给其他对象来处理。否则，就会继续Normal Fowarding。
继续上面Message类的例子，将sendMessage和resolveInstanceMethod方法注释掉，然后添加forwardingTargetForSelector方法的实现：
#pragma mark - Fast Forwarding
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
if (aSelector == @selector(sendMessage:)) {
return [MessageForwarding new];
}
return nil;
}
此时还缺一个转发消息的类MessageForwarding，这个类的设计与实现如下：
@interface MessageForwarding : NSObject
- (void)sendMessage:(NSString *)word;
@end
@implementation MessageForwarding
- (void)sendMessage:(NSString *)word
{
NSLog(@"fast forwarding way : send message = %@", word);
}
@end
此时，控制台会打印以下信息：
fast forwarding way : send message = Sam Lau
这里叫Fast，是因为这一步不会创建NSInvocation对象，但Normal Forwarding会创建它，所以相对于更快点。
Normal Forwarding
如果没有使用Fast Forwarding来消息转发，最后只有使用Normal Forwarding来进行消息转发。它首先调用methodSignatureForSelector:方法来获取函数的参数和返回值，如果返回为nil，程序会Crash掉，并抛出unrecognized selector sent to instance异常信息。如果返回一个函数签名，系统就会创建一个NSInvocation对象并调用-forwardInvocation:方法。
继续前面的例子，将forwardingTargetForSelector方法注释掉，添加methodSignatureForSelector和forwardInvocation方法的实现：
#pragma mark - Normal Forwarding
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
{
NSMethodSignature *methodSignature = [super methodSignatureForSelector:aSelector];
if (!methodSignature) {
methodSignature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:*"];
}
return methodSignature;
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
MessageForwarding *messageForwarding = [MessageForwarding new];
if ([messageForwarding respondsToSelector:anInvocation.selector]) {
[anInvocation invokeWithTarget:messageForwarding];
}
}
关于这个例子的示例代码请到Github下载。