Objective-C中的消息转发机制

当对象收到无法解读的消息时，就会启动“消息转发机制（message forwarding）”，我们可以通过该过程告诉对象应该如何处理未知消息。

如果我们没有做任何措施，则运行期系统会将消息转发给NSObject的默认实现，我们在控制台就会看到如下信息：

经典bug

消息转发大体分为两大阶段。

第一阶段先征询接收者所属的类，看起是否能动态添加方法，以处理当前这个“未知的选择子”，这个过程叫做“动态方法解析”。
第二阶段涉及“完整的消息转发机制”，这又细分为两小步：
- 首先，请接收者看看有没有其他对象能处理这条消息。若有，则运行期系统会把消息转给那个对象，这个过程称为“备用接受者”。
- 如果没有“备用接受者”，则启动完整的消息转发机制，运行期系统会把与消息有关的全部细节都封装到NSInvocation对象中，再给接收者最后一次机会，令其设法解决当前还未处理的这条消息。

动态方法解析

对象在收到无法解读的消息后，首先将调用其所属类的下列类方法：

+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel //对象方法
+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel     //类方法

方法的参数就是未知的选择子，返回类型是BOOL，表示这个类能否新增一个实例方法用以处理此选择子。
使用此方法的前提是：相关方法的实现代码已经写好，只等着运行的时候动态添加到类中。
此方案可以用来实现@dynamic属性，代码如下：

id autoDictionaryGetter(id self, SEL _cmd);
void autoDictionarySetter(id self, SEL _cmd, id value);

+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    NSString *selString = NSStringFromSelector(sel);
    if (/** sel来自用@dynamic声明的属性*/ ) {
        if ([selString hasPrefix:@"set"]) {
            class_addMethod(self, sel, (IMP)autoDictionarySetter, "v@:@");
        } else {
            class_addMethod(self, sel, (IMP)autoDictionaryGetter, "@@:");
        }
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

备用接收者

当前接收者还有第二次机会处理位置选择子，在这一步中，运行时系统会问它：能不能把这条消息转给其他接收者来处理？该步骤对应的方法如下：

-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

若当前对象能找到备用接收者，则将其返回，如果找不到，返回nil。
注意，我们无法操作经由这一步所转发的消息，即无法修改消息内容。

完整的消息转发

虽然我们不希望走到这一步，但是动态方法解析和备用接收者都没有起到作用的话，那么还剩最后一次补救机会，即完整消息转发。
在这一步中，首先创建NSInvocation对象，把与尚未处理的那条消息有关的全部细节都封于其中，此对象包括：选择子，目标，参数。
在触发NSInvocation时，“消息派发系统（message-dispatch system）”将亲自出马，把消息指派给目标对象：

-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation

这个方法可以实现的很简单：只改变调用目标，使消息在新目标上能够调用。但这一种实现方式和备用接收者是等效的，相比于备用消息者，此种方式还要创建对象等操作，所以一般不使用简单实现
比较有用的实现方式为：在触发消息前，先以某种方式改变消息内容，比如追加额外参数，改变选择子等。

消息转发全流程

消息转发

实例演示动态方法解析

以下实例为动态方法解析来实现@dynamic属性。
需求：编写一个类似于“字典”的对象，它里面可以容纳其他对象，可以直接通过属性来存取其中的数据。

.h文件

@interface HQXAutoDictionary : NSObject

@property(nonatomic, copy) NSString *string;
@property(nonatomic, strong) NSNumber *number;
@property(nonatomic, strong) NSData *data;
@property(nonatomic, strong) id myObject;

@end

.m文件

@interface HQXAutoDictionary()
/** 字典*/
@property(nonatomic, strong) NSMutableDictionary *backingStore;
@end

@implementation HQXAutoDictionary

@dynamic string, data, number, myObject;
- (instancetype)init
{
    self = [super init];
    if (self) {
        _backingStore = [NSMutableDictionary dictionary];
    }
    return self;
}
//动态方法解析
+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    NSString *selString = NSStringFromSelector(sel);
        if ([selString hasPrefix:@"set"]) {
            class_addMethod(self, sel, (IMP)autoDictionarySetter, "v@:@");
        } else {
            class_addMethod(self, sel, (IMP)autoDictionaryGetter, "@@:");
        }
        return YES;
}
//set方法
void autoDictionarySetter(id self, SEL _cmd, id value) {
    HQXAutoDictionary *typeSelf = (HQXAutoDictionary *)self;
    NSMutableDictionary *backingStore = typeSelf.backingStore;
    
    NSString *selString = NSStringFromSelector(_cmd);
    NSMutableString *key = [selString mutableCopy];
    
    /** 对属性的set方法名进行处理*/
    //去掉set前缀，首字母小写，去掉函数体中的 ：
    /** 给字典中的key设置value*/
    [backingStore setObject:value forKey:key];
}
//get方法
id autoDictionaryGetter(id self, SEL _cmd) {
    HQXAutoDictionary *typeSelf = (HQXAutoDictionary *)self;
    NSMutableDictionary *backingStore = typeSelf.backingStore;
    
    NSString *key = NSStringFromSelector(_cmd);
    
    return [backingStore objectForKey:key];
}

@end

HQXAutoDictionary类使用起来很简单：

HQXAutoDictionary *dict = [[HQXAutoDictionary alloc] init];
dict.data = [NSData dataWithTimeIntervalSince1970:1212121];
NSLog(@"dict.data = %@", dict.data);
//output:dict.data = 1980-01-24

其他属性的访问方式与data类似，想要添加属性，只需用@property来定义，并将其声明为@dynamic。

值得一提的是，iOS的CoreAnimation框架中，CALayer类就用了类似的实现方式，使得CALayer成为“兼容KVC”的容器类，即我们可以向CALayer中随意添加属性，然后以键值对的形式来访问。作为开发者，我们可以向其中新增自定义的属性，这些属性值的存储工作由基类直接负责，我们只需要在CALayer的子类中定义新属性即可。

Reference

Effective Objective-C 2.0 第12条消息转发机制