iOS面试题：+load与+initialize

先来看一个表

方法	+(void)load	+(void)initialize
执行时机	在程序运行后立即执行	在类的方法第一次被调时执行
若自身未定义，是否沿用父类的方法？	否	是
类别中的定义	全都执行，但后于类中的方法 覆盖类中的方法，	只执行一个
执行次数（非主动调用的情况下）	必然一次	0、1、多 次（调用者会不同）

先看官方解释：

一、+load

load 方法在什么时候调用？
官方解释是：运行时，添加类或者分类的时候调用。实现此方法以在加载时执行特定于类的行为。

+load方法是一定会在runtime中被调用的，只要类被添加到runtime中了，就会调用+load方法，即只要是在Compile Sources中出现的文件总是会被装载，与这个类是否被用到无关，因此+load方法总是在main函数之前调用。所以我们可以自己实现+laod方法来在这个时候执行一些行为。

换句话说，load是在app启动的时候加载，从源码中找

_objc_init —>
_dyld_objc_notify_register(&map_images, load_images, unmap_image);

这里面的2个方法 map_images 和 load_images, map_images的作用就是加载所有的类/协议/分类，加载完成之后，就开始调用load_images，在这个方法里面看：

load_images(const char *path __unused, const struct mach_header *mh)
{
    ......
    {
        mutex_locker_t lock2(runtimeLock);
        prepare_load_methods((const headerType *)mh);    // 把所有需要load的类 加载一个list里面
    }
    call_load_methods();    // 调用load方法
}


void call_load_methods(void)
{
   ......
    do {
        while (loadable_classes_used > 0) {
            call_class_loads();                     // 先加载类的load 
        }
        more_categories = call_category_loads();    // 在加载category的load

    } while (loadable_classes_used > 0  ||  more_categories);   
   ......
}

另外有意思的一点是，+load方法不会覆盖。也就是说，如果子类实现了+load方法，那么会先调用父类的+load方法，然后又去执行子类的+load方法。但要注意的时+load方法只会调用一次。而且执行顺序是：类 ->父类-> 子类 ->分类。而不同类之间的顺序不一定。

但是这里依然有一个疑问，官方解释没有说清楚，1、分类的加载顺序是怎样的？
其实在源码中有可以看到：

void prepare_load_methods(const headerType *mhdr)
{
......
    classref_t *classlist = 
        _getObjc2NonlazyClassList(mhdr, &count);    // 1、按照编译顺序加载所有的类(不包括分类)
    for (i = 0; i < count; i++) {
        schedule_class_load(remapClass(classlist[i]));  // 2、在这里  按照先父类 在子类的方式加入列表
    }

    category_t **categorylist = _getObjc2NonlazyCategoryList(mhdr, &count);  // 分类也是类似的方式
    for (i = 0; i < count; i++) {
       ......
        add_category_to_loadable_list(cat);
    }
}


static void schedule_class_load(Class cls)
{
  .......
    schedule_class_load(cls->superclass);    //递归加载，先加载父类

    add_class_to_loadable_list(cls);
}

由以上代码中 1、2备注，得出 ：
1、先加载类的load：类的加载是按照编译顺序，同时遵循先父类再子类的方式
2、再加载分类的load：分类直接按照编译顺序，和其绑定类的继承没有关系

总结

1、先加载类的load
2、在加载分类的load
3、不同的类之间加载顺序为：有继承关系的，先加载父类load、再加载子类的load，无继承关系的，按照编译顺序
----比如顺序二 Student、OtherClass、Person，先加载Student的load，由于Person是Student的父类，所以Person的顺序比OtherClass早
4、分类的加载顺序是完全按照编译顺序，也就是谁在前面，谁先加载。和其绑定类的继承关系无关
----比如顺序二中，Student继承Person，但是其分类的顺序是 Student+JE2、Student+JE1、Person+JE，顺序是什么样，加载load就是什么样。
5、即使有类的源文件，但是编译列表中没有，那么这个类就不会被编译，也就不会执行其load方法

二、+initialize

initialize方法在什么时候调用？
官方解释是：在类收到第一条消息之前初始化它。
换句话说，就是第一次用到它之前调用，比如初始化一个对象（其父类也会调用initialize）、调用类方法等。 从源码中找：

说明：没有发送消息的类不会调用initialize

如果主类有相应的分类（或多个分类），会调用分类中的initialize方法，具体调用的是哪个分类的方法，由编译顺序决定。

当子类没有重写initialize方法，这个时候回去执行父类的initialize方法

class_initialize -> initializeNonMetaClass()
void initializeNonMetaClass(Class cls)
{
    .......
    // Make sure super is done initializing BEFORE beginning to initialize cls.
    // See note about deadlock above.
    supercls = cls->superclass;
    if (supercls  &&  !supercls->isInitialized()) {
        initializeNonMetaClass(supercls);        // 递归加载父类的initialize
    }
    ........
}

+initialize方法是在类或它的子类收到第一条消息之前被调用的，这里所指的消息包括实例方法和类方法的调用，并且只会调用一次。+initialize方法实际上是一种惰性调用，也就是说如果一个类一直没被用到，那它的+initialize方法也不会被调用，这一点有利于节约资源。
与+load方法不同，却更符合我们预期的就是，+initialize方法会覆盖。也就是说如果子类实现了+initialize方法，就不会执行父类的了，直接执行子类本身的。如果分类实现了+initialize方法，也不会再执行主类的。所以+initialize方法的执行覆盖顺序是：分类 -> 子类 ->类。且只会有一个+initialize方法被执行。

总结

1、initialize的执行顺序为先父类、在子类
2、分类的initialize方法会覆盖主类的方法（假覆盖，方法都在，只是没有执行）
3、只有在这个类有发送消息的时候才会执行initialize，比如初始化对象、调用类方法等。
4、多个分类的情况，只执行一次，具体执行哪个分类的initialize，有编译顺序决定（Build Phases -> Compile Sources 中的顺序）
5、如果子类没有重写initialize，那么会调用其父类的initialize方法

三、两者的异同

1、相同点

1).load和initialize会被自动调用，不能手动调用它们。
2).子类实现了load和initialize的话，会隐式调用父类的load和initialize方法。
3).load和initialize方法内部使用了锁，因此它们是线程安全的。

2、不同点

1).调用顺序不同，以main函数为分界，+load方法在main函数之前执行，+initialize在main函数之后执行。
2).子类中没有实现+load方法的话，不会调用父类的+load方法；而子类如果没有实现+initialize方法的话，也会自动调用父类的+initialize方法。
3).+load方法是在类被装在进来的时候就会调用，+initialize在第一次给某个类发送消息时调用（比如实例化一个对象），并且只会调用一次，是懒加载模式，如果这个类一直没有使用，就不回调用到+initialize方法。

四、使用场景

1.+load一般是用来交换方法Method Swizzle，由于它是线程安全的，而且一定会调用且只会调用一次，通常在使用UrlRouter的时候注册类的时候也在+load方法中注册。
2.+initialize方法主要用来对一些不方便在编译期初始化的对象进行赋值，或者说对一些静态常量进行初始化操作。