继承自NSObject的不常用又很有用的函数

最新推荐文章于 2021-04-17 18:22:25 发布

zhengjie19

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初始化阶段 —— load 和 initialize

load函数

原型：

1 +(void)load

当类被引用进程序的时候会执行这个函数。

在一个程序开始运行之前（在main函数开始执行之前）,在库开始被程序加载，load函数就会开始被执行。

我们开发的程序都可以认为是一个库，但是库又不会独立存在（我们的程序还会引用其他库，也可能被其他函数引用），所以库的初始化顺序可以如下：

初始化我们引用的库
执行我们自己库的Objective-C的load函数
执行C++和C的static初始化变量
初始化引用我们库的其他库

在我们的编写的库中，会有很多类重写load函数，他们之间的执行顺序是不确定的。

当父类和子类都实现load函数时，父类的load函数会被先执行。load函数是系统自动加载的，因此不需要调用父类的load函数，否则父类的load函数会多次执行。

在Category中写load函数是不会替换原始类中的load函数的，原始类和Category中的load函数都会被执行，原始类的load会先被执行，再执行Category中的load函数。当有多个Category都实现了load函数，这几个load函数执行顺序不确定。

Initialize函数

原型：

1 + (void)initialize

当类第一次被执行到的时候这个函数会被执行。

如果类包含继承关系，父类的initialize函数会比子类先执行。由于是系统自动调用，也不需要显式的调用父类的initialize，否则父类的initialize会被多次执行。

假如这个类放到代码中，而这段代码并没有被执行，这个函数是不会被执行的。

Load or Initialize

这两个函数没有交集，也没有执行的先后顺序，他们各自遵循着各自的调用原则。因此在写逻辑的时候，不能有逻辑依赖load函数比initialize函数先行调用。

来看下面这种情况：

 1 @interface NoneClass : NSObject
 2 
 3  
 4 
 5 @end
 6 
 7  
 8 
 9 @implementation NoneClass
10 
11 +(void)load
12 
13 {
14 
15     NSLog(@"NoneClass _cmd: %@", NSStringFromSelector(_cmd));
16 
17     MyTestObject *test = [[MyTestObject alloc] init];
18 
19 }
20 
21 @end
22 
23  
24 
25 @interface MyTestObject
26 
27  
28 
29 @end
30 
31  
32 
33 @implementation MyTestObject
34 
35  
36 
37 + (void) load
38 
39 {
40 
41     NSLog(@"MyTestObject _cmd: %@", NSStringFromSelector(_cmd));
42 
43 }
44 
45  
46 
47 + (void)initialize
48 
49 {
50 
51     NSLog(@"MyTestObject _cmd: %@", NSStringFromSelector(_cmd));
52 
53 }
54 
55  
56 
57 @end

输出的结果：

2014-04-11 12:45:44.297 ObjectTest[1617:60b] NoneClass _cmd: load

2014-04-11 12:45:44.300 ObjectTest[1617:60b] MyTestObject _cmd: initialize

2014-04-11 12:45:44.301 ObjectTest[1617:60b] MyTestObject _cmd: load

结果分析：

由于在执行NonoClass的load函数中调用了MyTestObject的构造函数，这样会触发MyTestObject的initialize函数调用。而此时MyTestObject的load函数还没有被调用。

使用场景：

将针对于类修改放在intialize中，将针对Category的修改放在load中。

但是假如我们是修改系统的类，一般会通过添加Category来添加功能，但是如果修改initialize会导致原生的intialize不会执行，所以放在load中会比较妥当。

函数调用

Objective-C是一门动态语言，一个函数是由一个selector(SEL)，和一个implement(IML)组成的。Selector相当于门牌号，而Implement才是真正的住户（函数实现）。

和现实生活一样，门牌可以随便发（@selector(XXX)），但是不一定都找得到住户，如果找不到系统会给程序几次机会来程序正常运行，实在没出路了才会抛出异常。下图是objc_msgSend调用时，查找SEL的IML的过程。咱们以这个流程为例看看其中涉及的很有用的函数。

图：运行时查找函数的流程

resolveInstanceMethod函数

原型：

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)name

这个函数在运行时(runtime)，没有找到SEL的IML时就会执行。这个函数是给类利用class_addMethod添加函数的机会。

根据文档，如果实现了添加函数代码则返回YES，未实现返回NO。

实现的例子：

//全局函数
void dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd)
{
    // implementation ....
}

@implementation MyTestObject
//…
//类函数
+ (BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
{
    if (aSEL == @selector(resolveThisMethodDynamically))
    {
          class_addMethod([self class], aSEL, (IMP) dynamicMethodIMP, "v@:");
          return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:aSel];
}
//…
@end

注意事项：

根据Demo实验，这个函数返回的BOOL值系统实现的objc_msgSend函数并没有参考，无论返回什么系统都会尝试再次用SEL找IML，如果找到函数实现则执行函数。如果找不到继续其他查找流程。

forwardingTargetForSelector:

原型：

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

流程到了这里，系统给了个将这个SEL转给其他对象的机会。

返回参数是一个对象，如果这个对象非nil、非self的话，系统会将运行的消息转发给这个对象执行。否则，继续查找其他流程。

实现示例：

//转发目标类
@interface NoneClass : NSObject
@end

@implementation NoneClass
+(void)load
{
    NSLog(@"NoneClass _cmd: %@", NSStringFromSelector(_cmd));
}

- (void) noneClassMethod
{
    NSLog(@"_cmd: %@", NSStringFromSelector(_cmd));
}
@end

@implementation MyTestObject
//…
//将消息转出某对象
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
    NSLog(@"MyTestObject _cmd: %@", NSStringFromSelector(_cmd));

    NoneClass *none = [[NoneClass alloc] init];
    if ([none respondsToSelector: aSelector]) {
        return none;
    }
    
    return [super forwardingTargetForSelector: aSelector];
}
//…
@end

当执行MyTestObject对象执行[myTestObject nonClassMethod]函数时，消息会抛到NoneClass对象中执行。

methodSignatureForSelector:

原型：

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector

这个函数和后面的forwardInvocation:是最后一个寻找IML的机会。这个函数让重载方有机会抛出一个函数的签名，再由后面的forwardInvocation:去执行。

forwardInvocation:

原型：

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation

真正执行从methodSignatureForSelector:返回的NSMethodSignature。在这个函数里可以将NSInvocation多次转发到多个对象中，这也是这种方式灵活的地方。（forwardingTargetForSelector只能以Selector的形式转向一个对象）

下面这个示例代码，诠释了这种实现优势：

#import <Foundation/Foundation.h>
 
@interface Book : NSObject
{
    NSMutableDictionary *data;
}
//声明了两个setter/getter
@property (retain) NSString *title; 
@property (retain) NSString *author;
@end
 
@implementation Book
@dynamic title, author; //不自动生成实现
 
- (id)init
{
    if ((self = [super init])) {
        data = [[NSMutableDictionary alloc] init];
        [data setObject:@"Tom Sawyer" forKey:@"title"];
        [data setObject:@"Mark Twain" forKey:@"author"];
    }
    return self;
}
 
- (void)dealloc
{
    [data release];
    [super dealloc];
}
 
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector
{
    NSString *sel = NSStringFromSelector(selector);
    if ([sel rangeOfString:@"set"].location == 0) {
        //动态造一个 setter函数
        return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:@"];
    } else {
        //动态造一个 getter函数
        return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"@@:"];
    }
}
 
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation
{
    //拿到函数名
    NSString *key = NSStringFromSelector([invocation selector]);
    if ([key rangeOfString:@"set"].location == 0) {
        //setter函数形如 setXXX: 拆掉 set和冒号 
        key = [[key substringWithRange:NSMakeRange(3, [key length]-4)] lowercaseString];
        NSString *obj;
        //从参数列表中找到值
        [invocation getArgument:&obj atIndex:2];
        [data setObject:obj forKey:key];
    } else {
        //getter函数就相对简单了，直接把函数名做 key就好了。
        NSString *obj = [data objectForKey:key];
        [invocation setReturnValue:&obj];
    }
}
 
@end

doesNotRecognizeSelector:

原型：

- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector

作为找不到函数实现的最后一步，NSObject实现这个函数只有一个功能，就是抛出异常。

虽然理论上可以重载这个函数实现保证不抛出异常（不调用super实现），但是苹果文档着重提出“一定不能让这个函数就这么结束掉，必须抛出异常”。

使用场景

在一个函数找不到时，Objective-C提供了三种方式去补救：

1、调用resolveInstanceMethod给个机会让类添加这个实现这个函数

2、调用forwardingTargetForSelector让别的对象去执行这个函数

3、调用methodSignatureForSelector（函数符号制造器）和forwardInvocation（函数执行器）灵活的将目标函数以其他形式执行。

如果都不中，调用doesNotRecognizeSelector抛出异常。

文章参考

https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Reference/Foundation/Classes/NSObject_Class/Reference/Reference.html#//apple_ref/occ/clm/NSObject/

https://www.mikeash.com/pyblog/friday-qa-2009-03-27-objective-c-message-forwarding.html

http://blog.youkuaiyun.com/yiyaaixuexi/article/details/8970734

补充：respondsToSelector

原型：

+ (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector

这个函数大家再熟悉不过了，用来检查对象是否实现了某函数。

此函数通常是不需要重载的，但是在动态实现了查找过程后，需要重载此函数让对外接口查找动态实现函数的时候返回YES，保证对外接口的行为统一。

示例代码（接forwardInvocation的例子）：

@implementation Book
//…
- (BOOL) respondsToSelector:(SEL)aSelector
{
    if (@selector(setTitle:) == aSelector ||
        @selector(title) == aSelector ||
        @selector(setAuthor:) == aSelector ||
        @selector(author) == aSelector)
    {
        return YES;
    }
    
    return [super respondsToSelector: aSelector];
}
 //…
@end