Runtime之方法缓存

我们都知道，在Objective-c里面，调用一个方法，其实在runtime层的时候会翻译成

     objc_msgSend(receiver, SEL)

可以想象一下，在继承关系中，一个比较深度的子类去调用父类的父类的父类... ...的方法的时候，如果没有缓存，每次都会用isa指针去挨个搜索，查找链是非常长的，如果类中的方法比较多，比较费时费力，可以看一个比较明显的例子：

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在这种情况下，如果没有方法缓存，查找会变得非常耗时。
首先，先看看，方法缓存是放在哪个地方的，在类的定义中就有方法缓存，具体代码如下：

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所以，是方法缓存是根据 类来的， 并不是根据具体的 类的对象来的。

方法缓存的实现可以到runtime源码中去看，为了优化性能，objc_msgSend是用汇编来实现的，在objc-msg-arm.s文件中，具体实现的步骤是：

1. 判断receiver是否是nil。

2. 从缓存里面寻找SEL，找到就分发，否则3。

3. 跳转到 _objc_msgSend_uncached ，利用 _class_lookupMethodAndLoadCache3 方法（objc-class.mm中，具体可以看下面）寻找SEL。

对应的代码为：

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从代码中可以看到, 如果没有找到方法缓存，就会跳转到\_objc\_msg\_uncached这里，里面有\_class\_lookupMethodAndLoadCache3

这个函数的具体的实现如下：

根据注释可以知道：此方法可以避免再去缓存查找方法，直接去方法列表去找。

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其中：

1. mask: 表示当前缓存能达到的最大的size，从0开始，所以total = mask + 1

2. occupied： 表示占用的内存标志，顺便说一句，方法缓存是通过 “散列表” 的形式 实现的，散列表根据 哈希算法来定位位置，所以会产生空位，occupied用来表示已经使用的内存的个数

3. buckets：就是用数组来表示存储缓存的散列表的存储空间，其中的每一个Method类型表示一个可用的方法缓存。

   注意：其中结构体中，最后一个成员用[1], 说明中这是一个“可变数组”，在我以前接触到的c语言中，发现有的平台是用[0]来表示，有的是用[1]来表示可变数组

具体到Method的定义：

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1. name: 表示被缓存的方法名字

2. types: 存储着方法的的参数类型和返回值类型

3. imp: 就是方法的具体实现

还有，往散列表中 存方法缓存 和 取方法缓存

1. 存方法缓存是在objc-cache-old.mm文件中实现的，
   
   

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这里就是往散列表中存储的具体实现，其中的散列查找算法是：

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位置是通过sel指针偏移后和mask与后的结果得出

2. 从缓存中取方法
   取缓存的代码是 跟objc_msgSend的实现在同一个文件中，obj-msg-arm.s中，为了查找的性能优化，也是通过汇编来实现的，方法名字是 CacheLookup，具体实现是：

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根据查阅其中的 汇编关键字 以及注释，可以知道，取缓存和加缓存的逻辑差不多，也是根据hash去定位，如果出现冲突，根据解决hash冲突规则，继续hash, 直到找到为止，这里是 ++ 的实现形式