Runtime 学习笔记

要点一：对象，类，元类关系

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每个对象都有一个类对象

每个类对象有一个元类对象

每一个对象都有一个isa指针，这个指针指向它的类对象

每一个类对象都有一个isa指针和一个super_class指针，isa指针指向它的元类对象，super_class指针指向它的父类

要点二：元素存储位置

struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
    Class super_class                       OBJC2_UNAVAILABLE;  // 父类
    const char *name                        OBJC2_UNAVAILABLE;  // 类名
    long version                            OBJC2_UNAVAILABLE;  // 类的版本信息，默认为0
    long info                               OBJC2_UNAVAILABLE;  // 类信息，供运行期使用的一些位标识
    long instance_size                      OBJC2_UNAVAILABLE;  // 该类的实例变量大小
    struct objc_ivar_list *ivars            OBJC2_UNAVAILABLE;  // 该类的成员变量链表
    struct objc_method_list **methodLists   OBJC2_UNAVAILABLE;  // 方法定义的链表
    struct objc_cache *cache                OBJC2_UNAVAILABLE;  // 方法缓存
    struct objc_protocol_list *protocols    OBJC2_UNAVAILABLE;  // 协议链表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;

1.类对象：类对象存储的是关于实例对象的信息(属性，实例方法等)

2.元类对象：元类对象存储的是关于类的信息(类的版本，名字，类方法等)

3.类对象(class object)和元类对象(metaclass object)的定义都是objc_class结构

4.根类NSObject的类对象没有父类，根元类继承于类对象，根元类的isa指向自己.

5.所有类的类对象的继承关系就是元类对象的继承关系。

要点三：方法调用会被缓存

调用的方法会被缓存。

一个接收者对象接收到一个消息时，它会根据isa指针去查找能够响应这个消息的对象。在实际使用中，这个对象只有一部分方法是常用的，很多方法其实很少用或者根本用不上。这种情况下，如果每次消息来时，我们都是methodLists中遍历一遍，性能势必很差。这时，cache就派上用场了。在我们每次调用过一个方法后，这个方法就会被缓存到cache列表中，下次调用的时候runtime就会优先去cache中查找，如果cache没有，才去methodLists中查找方法。这样，对于那些经常用到的方法的调用，但提高了调用的效率。

要点四：分类的动态插入

typedef struct category_t {
    const char *name;  //类的名字
    classref_t cls; //类
    struct method_list_t *instanceMethods;  //category中所有给类添加的实例方法的列表
    struct method_list_t *classMethods; //category中所有添加的类方法的列表
    struct protocol_list_t *protocols; //category实现的所有协议的列表
    struct property_list_t *instanceProperties; //category中添加的所有属性
} category_t;

从category的定义也可以看出category的可为（可以添加实例方法，类方法，甚至可以实现协议，添加属性）和不可为（无法添加实例变量）。

假如有一个名称为test的实例方法，实例方法在对象的类对象实例方法列表中，当我们调用[self test]这个方法时，会先去该对象的类对象的实例方法列表中去找，如果没找到，继续去类对象的父类中去找。

类对象的实例方法是在编译的时候添加到方法列表中的，分类的实例方法是在运行时动态添加到类对象的方法列表中的，[self test] 找实例方法的时候是按顺序查找的，因为分类的实例方法是后来添加的，所以肯定在方法列表的前面，所以就先调用分类的方法。

两个分类有相同的实例方法的时候，就看动态添加的时候，是谁后添加到方法列表中的了，谁后添加，谁就在前面，就调用谁。

要点五：OC函数不能像C++一样被重载

因为OC是根据方法名称生成的SEL来查找方法的实现imp的，如果再方法列表中有两个名称一样的方法，那么对象将无法分辨到底现在调用的是那个方法，相同的方法只能对应一个SEL。

参考资料

刨根问底Objective－C Runtime系列

runtime源码

深入理解Objective-C：Category

南峰子系列文章