initialize方法底层实现

initialize方法的调用时机

1、initialize在类第一次接收到消息时调用，也就是objc_msgSend()。
2、先调用父类的+initialize，再调用类的initialize。

举例论证：
我们首先给Student类和Person类覆写+initialize方法：

//Person
+ (void)initialize{
    
    NSLog(@"Person + initialize");
}

//Person+Test1
+ (void)initialize{
    
    NSLog(@"Person (Test1) + initialize");
}

//Person+Test2
+ (void)initialize{
    
    NSLog(@"Person (Test2) + initialize");
}

//Student
+ (void)initialize{
    
    NSLog(@"Student + initialize");
}

//Student (Test1)
+ (void)initialize{
    
    NSLog(@"Student (Test1) + initialize");
}

//Student (Test2)
+ (void)initialize{
    
    NSLog(@"Student (Test2) + initialize");
}

我们运行程序，发现什么也没有打印，说明在运行期没有调用+initialize方法。
然后我们给Person类发送消息，也就是调用函数：

[Person alloc];

打印结果：

2018-07-25 18:34:14.648279+0800 interview - Category[17187:473502] Person (Test2) + initialize
2018-07-25 18:34:14.648394+0800 interview - Category[17187:473502] Student (Test1) + initialize

我们看到不仅调用了Student类的initialize方法，而且还调用了Student类的父类，Person类的方法，因此我们猜测在调用类的initialize方法之前会先调用父类的initialize方法。

通过runtime源码论证一下我们上面的结论：

31.png

这个代码说明了每个类的+initialize方法只会被调用一次。

我们点进_class_initialize (_class_getNonMetaClass(cls, inst));寻找真正的实现：

32.png

然后我们通过callInitialize(cls);查看具体的调用

33.png

这样一来+initialize方法的调用过程就很清楚了。

+initialize的调用过程：

1、如果本类和父类都实现了initialize方法，初始化本类时，会先初始化父类（即调用父类的initialize方法），然后再调用本类的initialize方法；
2、如果本类没有实现initialize方法，父类实现了initialize方法，则多个子类初始化时会多次调用父类的initialize方法，但是本质上只有第一次initialize方法是初始化父类，后面几个initialize都是方法的调用，即子类没有实现，通过superclass到父类里查找。

伪代码说明：

BOOL studentInitialized = NO;
    BOOL personinitialized = NO;
    BOOL teacherInitialized = NO;
    
    [Student alloc];
    //判断Student类是否初始化了，这里Student类还没有被初始化，所以进入条件语句。
    if(!studentInitialized){
        //判断Student类的父类Person类是否初始化了
        if(!personinitialized){
            //这里Person类还没有初始化，就利用objc_msgSend调用initialize方法
            objc_msgSend([Person class], @selector(initialize));
            //变更Person类是否初始化的状态
            personinitialized = YES;
        }
        //利用objc_msgSend调用Student的initialize方法
        objc_msgSend([Student class], @selector(initialize));
        //变更Student是否初始化的状态
        studentInitialized = YES
    }
    
    [Teacher alloc];
    
    //判断Teacher类是否已经初始化了，这里Teacher类还没有初始化，进入条件语句
    if(!teacherInitialized){
        //判断其父类Person类是否初始化了，这里父类已经初始化了，所以不会进入这个条件语句
        if(!personinitialized){
            
            objc_msgSend([Person class], @selector(initialize));
            personinitialized = YES;
        }
        //利用objc_msgSend调用Teacher类的initialize方法
        objc_msgSend([Teacher class], @selector(initialize));
        //变更状态
        teacherInitialized = YES;
    }

上面列出来的是调用initialize的伪代码，下面再详细说明这个过程：

1.Student类收到alloc消息，开始着手准备调用initialize方法。首先判断自己有没有初始化过。
2.判断自己没有初始化过，所以就去找自己的父类Person类，看Person类有没有初始化过，发现Person类也没有初始化过，且Person类也没有父类，多以对Person类使用objc_msgSend([Person class], @selector(initialize))调用Person类的initialize方法。这是第一次调用Person类的initialize方法。
3.父类处理完后，再通过objc_msgSend([Student class], @selector(initialize));调用Student类的initialize方法，但是由于Student类没有实现initialize方法，所以通过其superclass指针找到父类Person类，然后调用了Person类的initialize实现。这是第二次调用Person类的initialize方法。
4.Teacher类收到alloc方法，开始准备调用initialize放啊发。首先判断自己有没有被初始化过。
5.判断自己没有被初始化过后，又开始判断其父类Person类有没有被初始化过，刚刚父类Person类已经被初始化过。
6.于是通过objc_msgSend([Teacher class], @selector(initialize))调用Teacher类的initialize方法。但是由于Teacher类没有实现initialize方法，所以只能通过superclass指针去查找父类有没有实现initialize方法，发现父类Person类实现了initialize方法，于是调用父类的initialize方法。这是第三次调用Person类的initialize方法。

+initialize和+load的一个很大区别是，+initialize是通过objc_msgSend进行调用的，所以有以下特点：

1、如果子类没有实现+initialize方法，会调用父类的+initialize(所以父类的+initialize方法可能会被调用多次)
2、如果分类实现了+initialize，会覆盖类本身的+initialize调用。