IOS －运行时 （消息传递再探究）

一 消息查找优化

至此，我们已经明白了Objective-c中大致的消息传递过程，我们发现如果每次函数调用都经历上面的过程（，那函数调用的效率就会很低，尤其是当类的继承层次很多的时候，它需要一层层的查找其效率将会更低，为了加快查找调用的速度，Objective-c对消息查找做了优化。

从前一节的类对象我们知道它含有一个 struct objc_cache *cache成员，这个缓存就是为了提高查找的效率的。每个类都有自己的缓存，同时包括继承的方法和在该类中定义的方法。当我们在查找IMP 时：

     1.首先去该类的方法 cache 中查找，如果找到了就返回它

     2.如果没有找到，就去该类的方法列表中查找。如果在该类的方法列表中找到了，则将 IMP 返回，并将它加入cache中缓存起来。根据最近使用原则，这个方法再次调用的可能性很大，缓存起来可以节省下次调用再次查找的开销。

     3.如果在该类的方法列表中没找到对应的 IMP，在通过该类结构中的 super_class指针在其父类结构的方法列表中去查找，直到在某个父类的方法列表中找到对应的IMP，返回它，并加入cache中。

     4.如果在自身以及所有父类的方法列表中都没有找到对应的 IMP，则进入下文中要讲的消息转发流程。

二 消息转发

      给一个对象发送它不能处理的消息会得到出错提示，然而，Objective-C运行时系统在抛出错误之前，会给消息接收对象发送一条特别的消息forwardInvocation 来通知该对象，该消息的唯一参数是个NSInvocation类型的对象——该对象封装了原始的消息和消息的参数。

我们可以实现forwardInvocation:方法来对不能处理的消息做一些默认的处理，也可以将消息转发给其他对象来处理，而不抛出错误。

       关于消息转发的作用，可以考虑如下情景：假设，我们需要设计一个能够响应negotiate消息的对象，并且能够包括其它类型的对象对消息的响应。 通过在negotiate方法的实现中将negotiate消息转发给其它的对象来很容易的达到这一目的。      更进一步，假设我们希望我们的对象和另外一个类的对象对negotiate的消息的响应完全一致。一种可能的方式就是让我们的类继承其它类的方法实现。 然而，有时候这种方式不可行，因为我们的类和其它类可能需要在不同的继承体系中响应negotiate消息。       虽然我们的类无法继承其它类的negotiate方法，但我们仍然可以提供一个方法实现，这个方法实现只是简单的将negotiate消息转发给其他类的对象，就好像从其它类那儿“借”来的现一样。如下所示：- negotiate  {    if ([someOtherObject respondsToSelector:@selector(negotiate)])        return  [someOtherObject negotiate];

    return self;

}

      这种方式显得有欠灵活，特别是有很多消息都希望传递给其它对象时，我们就必须为每一种消息提供方法实现。此外，这种方式不能处理未知的消息。当我们写下代码时，所有我们需要转发的消息的集合都必须确定。然而，实际上，这个集合会随着运行时事件的发生，新方法或者新类的定义而变化。     forwardInvocation:消息给这个问题提供了一个更特别的，动态的解决方案：当一个对象由于没有相应的方法实现而无法响应某消息时，运行时系统将通过forwardInvocation:消息通知该对象。每个对象都从NSObject类中继承了forwardInvocation:方法。然而，NSObject中的方法实现只是简单地调用了doesNotRecognizeSelector:。通过实现我们自己的forwardInvocation:方法，我们可以在该方法实现中将消息转发给其它对象。 要转发消息给其它对象，forwardInvocation:方法所必须做的有：     1.决定将消息转发给谁，并且     2.将消息和原来的参数一块转发出去消息可以通过invokeWithTarget:方法来转发：- (void) forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{    if ([someOtherObject respondsToSelector:[anInvocation selector]])        [anInvocation invokeWithTarget:someOtherObject];    else        [super forwardInvocation:anInvocation];} 

     转发消息后的返回值将返回给原来的消息发送者。您可以将返回任何类型的返回值，包括: id，结构体，浮点数等。       forwardInvocation:方法就像一个不能识别的消息的分发中心，将这些消息转发给不同接收对象。或者它也可以象一个运输站将所有的消息都发送给同一个接收对象。它可以将一个消息翻译成另外一个消息，或者简单的"吃掉“某些消息，因此没有响应也没有错误。forwardInvocation:方法也可以对不同的消息提供同样的响应，这一切都取决于方法的具体实现。该方法所提供是将不同的对象链接到消息链的能力。

注意： forwardInvocation:方法只有在消息接收对象中无法正常响应消息时才会被调用。 所以，如果我们希望一个对象将negotiate消息转发给其它对象，则这个对象不能有negotiate方法。否则，forwardInvocation:将不可能会被调用。

三 小结

        现在当我们回过头来在看http://blog.csdn.net/zhangzhebjut/article/details/24134863中的实例应该明白了IOS中整个函数的调用流程。IOS的运行时还是挺强大的，通过对运行时的学习，对Objective-c类型系统有一个更加深刻的了解。

         其实如果熟悉Python的人应该也知道，Python是一个全动态的语言，它的类型系统和Objective-c有些相像，有时间给我会将其与Objective-c做一个详细的对照。