废话不多说,还是老规矩,先来个面试题:
Category中有load方法吗?load方法是什么时候调用的?load 方法能继承吗?
带着疑惑和问题咋们研究下+load和+initialize方法的工作原理以及调用顺序。
一,+load方法的使用
1. 创建Person类、分类Test1和Test2
1>Person类
// 声明
@interface Person : NSObject
+ (void)test;
@end
// 实现
@implementation Person
+ (void)load {
NSLog(@"Person +load");
}
+ (void)test {
NSLog(@"Person +test");
}
2>Test1分类
// 声明
@interface Person (Test1)
@end
// 实现
@implementation Person (Test1)
+ (void)load {
NSLog(@"Person(Test1) +load");
}
+ (void)test {
NSLog(@"Person(Test1) +test");
}
3>Test2分类
// 声明
@interface Person (Test2)
@end
// 实现
@implementation Person (Test2)
+ (void)load {
NSLog(@"Person(Test2) +load");
}
+ (void)test {
NSLog(@"Person(Test2) +test");
}
2. 运行程序,查看打印结果
1>先看看这三个类的编译顺序
编译顺序依次为:
Person->Person(Test1)->Person(Test2)
打印结果:
Person +load
Person(Test1) +load
Person(Test2) +load
在05 iOS底层原理 - Category本质探究中讲到,分类的方法的调用,适合分类编译顺序有关的,那么分类中的+load方法的调用是不是也和编译顺序有关呢?
2> 调整编译顺序,再看看打印结果
这一次的编译顺序为:
Person(Test2)->Person->Person(Test1)
运行程序,打印结果是:
Person +load
Person(Test2) +load
Person(Test1) +load
3>分析两次结果
我们从两次编译后打印结果发现:
- 不需要主动调用,自己就能调用;
- 不管Person在什么时候编译,都会第一个打印;
- 分类编译顺序不同,load调用顺序不同,先编译先调用,而分类中的方法是后编译先调用。
3. 子类调用load的情况
1>创建两个继承Peson的子类,并实现load方法:
// Student的实现
@implementation Student
+ (void)load {
NSLog(@"Student +load");
}
@end
// Teacher的实现
@implementation Teacher
+ (void)load {
NSLog(@"Teacher +load");
}
@end
2>按照Person->Teacher->Student编译顺序
运行程序,查看打印结果:
Person +load
Teacher +load
Student +load
Person(Test2) +load
Person(Test1) +load
3>按照Student->Teacher->Person编译顺序
运行程序,查看打印结果:
Person +load
Student +load
Teacher +load
Person(Test2) +load
Person(Test1) +load
4> 分析打印结果
从两次不同的编译顺序,查看打印结果发现:
- 父类不管在前编译,还是在后编译,都会第一个调用load方法;
- 子类laod的调用与编译顺序有关,先编译先调用。
那么这到底是为啥呢,这个类和分类的load方法的调用时机和调用顺序为啥和普通的方法不一样呢?带着这个疑问接着往下看...
3. 研究runtime源码
首先,load方法在runtime加载类和分类的时候就会调用,所以会被最先执行,并且只会调用一次。
runtime源码下载(objc4)
1>源码查看流程
我总结了一张图:
2>load加载流程分析
先看下面的示意图:
通过示意图,简单说明下:
- 在调用load方法前,会先处理编译后的类和分类的方法(load方法预处理),先编译类的方法会放在方法列表的前面;
- 先调用类的load方法(按照编译顺序来调用,先编译先调用),并且会查找该类有没有父类,有父类就会先调用父类的load,然后再调用子类的;
- 再调用分类的load(按照编译顺序来调用,先编译先调用)。
二,+load方法是否合并到了元类里
到这我们已经知道了,+laod方法是在runtime加载类和分类的时候调用的,那么+load方法到底有没有合并到元类里面呢?
1. 获取Person元类的方法列表数据
Class cls = object_getClass([Person class]);
unsigned int count;
Method *methodList = class_copyMethodList(cls, &count);
NSMutableString *methodNames = [NSMutableString string];
// 遍历方法
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 获得方法
Method method = methodList[i];
// 获得方法名
NSString *methodName = NSStringFromSelector(method_getName(method));
// 拼接方法名
[methodNames appendString:methodName];
[methodNames appendString:@", "];
}
free(methodList);
NSLog(@"%@ %@", cls, methodNames);
打印结果:
Person load, test, load, test, load, test,
从结果看,类和分类的load方法也同样和test方法一样,合并到了元类的类方法列表中了。
大家有没有这样的一个疑惑,既然所有的load最后也被合并到了元类,那为啥还会出现,类和分类的load都会调用的情况呢?
带着这个疑惑,我们先看看如果我们主动调用了+load方法,会出现啥情况?
2. 主动调用+load方法
给Student扩展两个分类Test1和Test2
// 实现Test1分类
@implementation Student (Test1)
+ (void)load {
NSLog(@"Student (Test1) +load");
}
@end
// 实现分类Test2
@implementation Student (Test2)
+ (void)load {
NSLog(@"Student (Test2) +load");
}
@end
运行以下代码:
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSLog(@"+++++++++++++++++++");
Student load];
}
打印结果:
Person +load
Teacher +load
Student +load
Person(Test1) +load
Person(Test2) +load
Student (Test1) +load
Teacher (Test2) +load
Student (Test2) +load
+++++++++++++++++++
Student (Test2) +load
从结果可以看到:
只要是实现了load方法,runtime在加载类和分类的时候就会调用+load方法,但是在分割线+++++++++++++++++++后,只调用了一次load。
这是啥情况???
其实这个情况很好解释的,前面已经验证了,类和分类的load方法在runtime运行时都合并到了元类,那么接下来的方法调用都会是遵循消息机制的,即:
其本质就是消息发送,通过isa找到对应的元类,元类没有load方法,就会通过superclass去找父类,父类中如果有分类的话,就会优先调用分类的load方法(遵循后编译先调用的原则),但是一般不会去主动调用的,都是系统主动调。
详细调用请查看:02 iOS底层原理 - isa和superclass指针探究
三,+load方法调用总结
- +load调用时机:Runtime在加载类和分类的时候,就会调用+load方法,所以会被最先执行;
- 从源码得知, +load方法是通过函数指针指向该函数,然后拿到函数地址后直接调用,并不会通过objc_msgSend函数发消息调用;
- 需要注意的是。分类的+load方法在程序运行阶段,还是会被合并到元类的方法列表中去,
只不过,不管是类还是分类,+load方法在程序运行中只加载一次;
- 每个类、分类的+load方法,在程序运行过程中只加载一次;
- 调用顺序:
a> 先调用类的+load方法
按照编译先后顺序调用(先编译,先调用);
如果调用子类的+load方法,先调用父类的+load方法
b> 再调用分类的+load方法
按照编译先后顺序调用(先编译,先调用)
四,回答文章开头的面试题
Category中有load方法吗?load方法是什么时候调用的?load 方法能继承吗?
答:
- 有load方法
- load方法是在runtime加载类和分类的时候调用;
- load方法可以继承的,主动调用load方法,其本质就是消息发送,通过isa找到对应的元类,元类没有load方法,就会通过superclass去找父类,父类中如果有分类的话,就会优先调用分类的load方法(遵循分离后编译先调用的原则),但是一般不会去主动调用的,都是系统主动调。
下篇主要研究下+initialize方法的本质