Objective-C 消息转发
Objective-C 消息转发
一.消息转发流程
当向Objective-C对象发送一个消息，但runtime在当前类及父类中找不到此selector对应的方法时，消息转发(message forwarding)流程开始启动。
- 动态方法解析(Dynamic Method Resolution或Lazy method resolution)
向当前类(Class)发送resolveInstanceMethod:(对于类方法则为resolveClassMethod:)消息，如果返回YES,则系统认为请求的方法已经加入到了，则会重新发送消息。 - 快速转发路径(Fast forwarding path)
若果当前target实现了forwardingTargetForSelector:方法,则调用此方法。如果此方法返回除nil和self的其他对象，则向返回对象重新发送消息。 - 慢速转发路径(Normal forwarding path)
首先runtime发送methodSignatureForSelector:消息查看Selector对应的方法签名，即参数与返回值的类型信息。如果有方法签名返回，runtime则根据方法签名创建描述该消息的NSInvocation，向当前对象发送forwardInvocation:消息，以创建的NSInvocation对象作为参数；若methodSignatureForSelector:无方法签名返回，则向当前对象发送doesNotRecognizeSelector:消息,程序抛出异常退出。Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '-[MessageInterceptor test]: unrecognized selector sent to instance 0x9589830'
二.动态解析(Lazy Resolution)
runtime发送消息的流程即查找该消息对应的方法或IMP,然后跳转至对应的IMP。有时候我们不想事先在类中设置好方法，而想在运行时动态的在类中插入IMP。这种方法是真正的快速”转发”,因为一旦对应的方法被添加到类中，后续的方法调用就是正常的消息发送流程。此方法的缺点是不够灵活，你必须有此方法的实现(IMP),这意味这你必须事先预测此方法的参数和返回值类型。
@dynamic 属性是使用动态解析的一个例子，@dynamic告诉编译器该属性对应的getter或setter方法会在运行时提供，所以编译器不会出现warning； 然后实现resolveInstanceMethod:方法在运行时将属性相关的方法加入到Class中。
当respondsToSelector:或instancesRespondToSelector:方法被调用时，若该方法在类中未实现，动态方法解析器也会被调用，这时可向类中增加IMP,并返回YES,则对应的respondsToSelector:的方法也返回YES。
三.快速转发(Fast Forwarding)
runtime然后会检查你是否想将此消息不做改动的转发给另外一个对象，这是比较常见的消息转发情形，可以用较小的消耗完成。
快速转发技术可以用来实现伪多继承，你只需编写如下代码
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)sel { return _otherObject; } 这样做会将任何位置的消息都转发给_otherObject对象，尽管当前对象与_otherObject对象是包含关系，但从外界看来当前对象和_otherObject像是同一个对象。
伪多继承与真正的多继承的区别在于，真正的多继承是将多个类的功能组合到一个对象中，而消息转发实现的伪多继承，对应的功能仍然分布在多个对象中，但是将多个对象的区别对消息发送者透明。
四.慢速转发(Normal Forwarding)
以上两者方式是对消息转发的优化，如果你不使用上述两种方式，则会进入完整的消息转发流程。这会创建一个NSInvocation对象来完全包含发送的消息，其中包括target,selector,所有的参数，返回值。
在runtime构建NSInvocation之前首先需要一个NSMethodSignature，所以它通过-methodSignatureForSelector:方法请求。一旦NSInvocation创建完成，runtime就会调用forwardInvocation:方法，在此方法内你可以使用参数中的invocation做任何事情。无限可能…
举个例子，如果你想对一个NSArray中的所有对象调用同一个方法，而又不想一直写循环代码时，想直接操作NSArray时，可这样处理:
@implementation NSArray (ForwardingIteration)
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel
{
NSMethodSignature *sig = [super methodSignatureForSelector:sel];
if(!sig)
{
for(id obj in self)
if((sig = [obj methodSignatureForSelector:sel]))
break;
}
return sig;
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)inv
{
for(id obj in self)
[inv invokeWithTarget:obj];
}
@end然后就可以这样使用
[(NSWindow *)windowsArray setHidesOnDeactivate:YES];不过不建议这样使用，因为若NSArray实现了此方法，就不会进入转发流程。实现这种功能的一种比较好的方法是使用NSProxy。
五.方法声明
虽然上述机制可以转发当前类中没有实现的方法，但发送消息时仍然需要知道每个消息的方法签名，否则就会有编译器告警。可以通过category来声明转发消息的方法。
六.使用消息转发在子类中处理Delegate消息
当继承一个具有delgate的类,而又需要在子类中处理某些delegate消息，而又不影响对正常Delegate消息的调用时，需要如何处理呢？
一种方法是将子类对象设为自身的delegate,而将外部设置的delegate存储到另一个参数中。在子类中实现所有的delegate方法，处理子类中需要处理的delegate消息，而将子类中不处理的delegate消息再发送到外部delegate。这种方法的缺点在于实现繁琐，在子类中需要实现所有delegate方法，尽管大部分delegate消息又直接转给了外部delegate处理。
另一种比较优雅的方式是使用消息转发，创建一个proxy类，将proxy类设置为父类的delegate,在proxy中分别将消息转发给子类或外部Delegate。
比如，创建一个UISCrollView的子类可使用如下代码
MessageInterceptor.h
@interface MessageInterceptor : NSObject {
id receiver;
id middleMan;
}
@property (nonatomic, assign) id receiver;
@property (nonatomic, assign) id middleMan;
@endMessageInterceptor.m
@implementation MessageInterceptor
@synthesize receiver;
@synthesize middleMan;
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
if ([middleMan respondsToSelector:aSelector]) { return middleMan; }
if ([receiver respondsToSelector:aSelector]) { return receiver; }
return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}
- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector {
if ([middleMan respondsToSelector:aSelector]) { return YES; }
if ([receiver respondsToSelector:aSelector]) { return YES; }
return [super respondsToSelector:aSelector];
}
@endMyScrollView.h
#import "MessageInterceptor.h"
@interface MyScrollView : UIScrollView {
MessageInterceptor * delegate_interceptor;
//...
}
//...
@endMyScrollView.m
@implementation MyScrollView
- (id)delegate { return delegate_interceptor.receiver; }
- (void)setDelegate:(id)newDelegate {
[super setDelegate:nil];
[delegate_interceptor setReceiver:newDelegate];
[super setDelegate:(id)delegate_interceptor];
}
- (id)init* {
//...
delegate_interceptor = [[MessageInterceptor alloc] init];
[delegate_interceptor setMiddleMan:self];
[super setDelegate:(id)delegate_interceptor];
//...
}
- (void)dealloc {
//...
[delegate_interceptor release];
//...
}
// delegate method override:
- (void)scrollViewDidScroll:(UIScrollView *)scrollView {
// 1. your custom code goes here
// 2. forward to the delegate as usual
if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(scrollViewDidScroll:)]) {
[self.delegate scrollViewDidScroll:scrollView];
}
}
@endMessageInterceptor对象会自动将将子类中实现的delegate消息转发给子类，而将其他所有delegate消息转发给外部设置的delegate对象。
在MessageInterceptor中除了实现forwardingTargetForSelector:方法外，还实现了respondsToSelector:方法，因为UIScrollView在发送delegate消息之前会首先使用respondsToSelector:判断delegate是否实现了该方法，而转发的消息对respondsToSelector:也应返回YES。
参考:
Friday Q&A 2009-03-27: Objective-C Message Forwarding
Objective-C Runtime Programming Guide – Dynamic Method Resolution
Objective-C Runtime Programming Guide – Message Forwarding
Intercept obj-c delegate messages within a subclass
Hacking Block Support Into UIMenuItem
NSObject Class Reference
NSObject Protocol Reference
NSInvocation Class Reference
NSMethodSignature Class Reference
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