每日一问07——+load&+initialize

简介:+ initialize 和 + load 是 NSObject 类的两个类方法,它们会在运行时自动调用。

先看个例子

@interface BaseClass : NSObject
@end

@implementation BaseClass
+ (void)initialize {
    NSLog(@"%@ , %s", [self class], __FUNCTION__);
}

@end
@interface SubClass : BaseClass
@end

@implementation SubClass
+ (void)load {
    NSLog(@"SubClass load");
}

@end

运行程序后,打印结果为SubClass load。说明程序启动会自动调用load,而不会调用+ (void)initialize

再改进一下例子

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        BaseClass *class = [[BaseClass alloc] init];
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
    }
}

在main函数里面添加BaseClass初始化操作。打印结果为SubClass load ,+[BaseClass initialize] 。先猜测一下,+load是会100%调用的,而+ initialize只会在这个类被使用的时候才被调用。

+ initialize

先看看 NSObject Class Reference 中关于 +initialize
的说明:

1.+ (void)initialize 消息是在该类接收到其第一个消息之前调用。关于这里的第一个消息需要特别说明一下,对于 NSObjectruntime 机制而言,其在调用 NSObject+ (void)load 消息不被视为第一个消息,但是,如果像普通函数调用一样直接调用 NSObject+ (void)load 消息,则会引起 + (void)initialize 的调用。反之,如果没有向 NSObject 发送第一个消息,+ (void)initialize 则不会被自动调用。

2.在应用程序的生命周期中,runtime 只会向每个类发送一次 + (void)initialize 消息,如果该类是子类,且该子类中没有实现 + (void)initialize 消息,或者子类显示调用父类实现 [super initialize], 那么则会调用其父类的实现。也就是说,父类的 + (void)initialize 可能会被调用多次。

3.如果类包含分类,且分类重写了initialize方法,那么则会调用分类的initialize 实现,而原类的该方法实现不会被调用,这个机制同 NSObject 的其他方法(除 + (void)load 方法) 一样,即如果原类同该类的分类包含有相同的方法实现,那么原类的该方法被隐藏而无法被调用。

4.父类的 initialize 方法先于子类的 initialize 方法调用。

  • 先改进一下例子
@implementation BaseClass

+ (void)initialize {
//    NSLog(@"%@ , %s", [self class], __FUNCTION__);
    NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}

@end

@implementation SubClass

+ (void)initialize {
    NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}

@end

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        SubClass *class = [[SubClass alloc] init];
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
    }
}

打印结果为+[BaseClass initialize],+[SubClass initialize]。验证结果先调用了BaseClassinitialize后调用了SubClassinitialize

  • ViewController里测试
@implementation ViewController

- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
    SubClass *class = [[SubClass alloc] init];
    NSLog(@"viewWillAppear");
}

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    SubClass *class = [[SubClass alloc] init];
    NSLog(@"viewDidLoad");
}
@end

打印结果为 +[BaseClass initialize],+[SubClass initialize],viewDidLoad,viewWillAppear。说明runtime的确只会向每个类发送一次+ (void)initialize 消息。

  • 给SubClass添加一个分类试试
@implementation SubClass (test)

+ (void)initialize {
    NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}

@end
@implementation ViewController

- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
    SubClass *class = [[SubClass alloc] init];
    NSLog(@"viewWillAppear");
}

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    SubClass *class = [[SubClass alloc] init];
    NSLog(@"viewDidLoad");
}
@end

打印结果是+[BaseClass initialize],+[SubClass(test) initialize],可以看出当分类实现+initialize后会覆盖掉原来类中的+initialize方法

+load

先看看 NSObject Class Reference 中关于 + (void)load
的说明:

1.+ (void)load 会在类或者类的分类添加到 Objective-c runtime 时调用,该调用发生在 application:willFinishLaunchingWithOptions: 调用之前调用。
2.父类的 +load 方法先于子类的 +load 方法调用,类本身的 +load 方法先于分类的 +load 方法调用。

为刚才的类添加+load方法实现

@implementation SubClass

+ (void)initialize {
    NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}

+ (void)load {
    NSLog(@"%@ %s", [self class], __FUNCTION__);
}

@end

@implementation SubClass (test)

+ (void)initialize {
    NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}

+ (void)load {
    NSLog(@"%@ %s", [self class], __FUNCTION__);
}

@end

- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
    // Override point for customization after application launch.
    NSLog(@"didFinishLaunchingWithOptions");
    return YES;
}

打印顺序为

+[BaseClass initialize]
BaseClass +[BaseClass load]
+[SubClass(test) initialize]
SubClass +[SubClass load]
SubClass +[SubClass(test) load]
didFinishLaunchingWithOptions

从这个例子可以出,load方法不会被分类的+load覆盖,父类的load方法先调用,load方法在didFinishLaunchingWithOptions执行前调用。

回到最开始的例子,

@implementation BaseClass

+ (void)initialize {
//    NSLog(@"%@ , %s", [self class], __FUNCTION__);
    NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}
@end
@implementation SubClass

+ (void)load {
    NSLog(@"%@ %s", [self class], __FUNCTION__);
}

@end

SubClass *class = [[SubClass alloc] init];

打印顺序

+[BaseClass initialize]
+[BaseClass initialize]
SubClass +[SubClass load]

验证了当子类没有实现initialize时,父类的initialize调用了2次且 +initialize 的调用在 +load 调用之前,这是因为我们在 +load 实现中包含 [self class] 的调用。

到这里,+ initialize+load的调用顺序与特性就验证的差不多了。那么知道了这些在开发的时候具体有什么用处呢?

实际案例

+load案例

load使用示例1, 见 @sunnyxx 大神的博客 Notification Once, 用于给 AppDelegate 瘦身。
load使用示例2, 见博客 Method Swizzling 和 AOP 实践, 在UIViewController的 +load 时期执行IMP替换,实现AOP。

+ initialize案例

使用initialize与static实现单例模式:

static SingleModel *initTest = nil;

@implementation SingleModel

+ (void)initialize
{
    NSLog(@"InitTest : initialize className : %@",[self class]);
    if (initTest == nil) {
        initTest = [[SingleModel alloc] init];
    }
}
+ (SingleModel *)defaultManager
{
    return initTest;
}

@end

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    SingleModel *single1 = [SingleModel defaultManager];
    SingleModel *single2 = [SingleModel defaultManager];
    SingleModel *single3 = [SingleModel defaultManager];
    NSLog(@"single1 %p",single1);
    NSLog(@"single2 %p",single2);
    NSLog(@"single3 %p",single3);
}
@end

打印结果

single1 0x60000000fb10
single2 0x60000000fb10
single3 0x60000000fb10

都访问的同一块内存,只初始化了一次。
同理我们也可以借助initialize初始化一些全局变量,静态变量。

最后再补充一下:load和initialize方法内部使用了锁,因此它们是线程安全的。实现时要尽可能保持简单,避免阻塞线程,不要再使用锁。

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