Runtime Message Forwarding
前言
本篇文章是研究消息转发的机制，苹果的消息转发机制就像一条链，消息传送链越长则消耗也越大，最好是在第一级就可以直接发送消息。
我们必须要先了解 objc_msgSend 函数调用的检测过程：
- 第一步：检测这个
selector是不是要忽略的。 - 第二步：检测这个
target是不是nil对象。nil对象执行任何一个方法不会Crash是因为会被忽略掉。 - 第三步：查找这个类的
IMP，也就是方法实现。先从方法缓存列表cache中查找，若找到则跳到对应的函数去执行；若找不到，则查找方法分发表。如果分发表找不到就到父类的分发表去找，直到找到或者查找到NSObject根类为止。 - 第四步：前三步都找不到，则开始进入动态方法解析了
动态解析
我们用一张图讲解动态解析的流程（图片源自网络）：
其流程是这样的：
- 第一步：
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel实现方法，指定是否动态添加方法。若返回NO，则进入下一步，若返回YES，则通过class_addMethod函数动态地添加方法，消息得到处理，此流程完毕。 - 第二步：在第一步返回的是NO时，就会进入
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法，这是运行时给我们的第二次机会，用于指定哪个对象响应这个selector。不能指定为self。若返回nil，表示没有响应者，则会进入第三步。若返回某个对象，则会调用该对象的方法。 - 第三步：若第二步返回的是nil，则我们首先要通过
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector指定方法签名，若返回nil，则表示不处理。若返回方法签名，则会进入下一步。 - 第四步：当第三步返回方法方法签名后，就会调用
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation方法，我们可以通过anInvocation对象做很多处理，比如修改实现方法，修改响应对象等 - 第五步：若没有实现
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation方法，那么会进入- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector方法。若我们没有实现这个方法，那么就会crash，然后提示打不到响应的方法。到此，动态解析的流程就结束了。
验证动态解析
这里提供了三个小例子，验证解析流程。
- 第一个例子：提供声明，但是不提供方法实现。验证当找不到方法的实现时，动态添加方法。
- 第二个例子：不提供声明，将调用对象修改成其它类实例。验证修改处理消息的对象。
- 第三个例子：不提供声明，不修改调用对象，但是修改调用的方法
例子一
我们先声明一个 HYBDog 类，提供一个 eat 方法，但是我们只提供声明，却不实现这个方法。
声明HYBDog类
@interfaceHYBDog: NSObject // 我们只声明，而不实现 - (void)eat; @end
实现HYBDog类
我们不实现实例方法 -eat ，而是添加了一个 C 语言的 eat 方法，注意这个 eat 方法不是 HYBDog 的实例方法。然后我们看一下实现如下：
#import "HYBDog.h" #import <objc/runtime.h> @implementation HYBDog // 第一步：实现此方法，在调用对象的某方法找不到时，会先调用此方法，允许 // 我们动态添加方法实现 + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel { // 我们这里没有给dog声明有eat方法，因此，我们可以动态添加eat方法 if ([NSStringFromSelector(sel)isEqualToString:@"eat"]) { class_addMethod(self, sel, (IMP)eat, "v@:"); return YES; } return [superresolveInstanceMethod:sel]; } // 这个方法是我们动态添加的哦 // void eat(id self, SEL cmd) { NSLog(@"%@ is eating", self); } @end 由于我们没有提供 HYBDog 实例方法 -eat ，因此在调用此方法时，runtime会调用 + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel 方法，允许我们动态添加方法。当然我们也可以返回NO。若返回NO，就继续往下传递。
我们这里通过 class_addMethod 动态地添加方法 eat ，这个 eat 方法是 C 函数。为什么这里的 void eat(id self, SEL cmd) 有两个参数呢？我们什么时候传有参数？这是不是很奇怪呢？其实是这样的，编译器在将函数转换成 objc_msgSend 函数调用时，都会自动添加上 id self, SEL cmd 这两个参数，因此我们就可以拿得到。
测试例一
我们如此调用，由于我们声明了 -eat 方法，因此是可以调用的。但是我们却没有实现它，编译时是没有问题的，因为 objective-c 在编译时，只是转换成 objc_msgSend 函数，而对于实现是在链接时才会去调用。
HYBDog *dog = [[HYBDog alloc]init]; [dogeat];
其打印结果如下：
<HYBDog: 0x7fdf53f08750> iseating
说明它成功的添加了我们的C语言方法的实现作为 -eat 方法的实现。到此，例一就圆满验证通过了！
例子二
我们声明一个 HYBPig 类，但是这个类不声明 -eat 方法。
声明HYBPig类
@interface HYBPig : NSObject @end
实现HYBPig类
本例子要验证消息处理查找的流程，修改调用 -eat 方法的对象：
#import "HYBPig.h" #import "HYBDog.h" @implementation HYBPig // 第一步，我们不动态添加方法，返回NO + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel { return NO; } // 第二步，备选提供响应aSelector的对象，我们不备选，因此设置为nil，就会进入第三步 - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector { return nil; } // 第三步，先返回方法选择器。如果返回nil，则表示无法处理消息 - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector { if ([NSStringFromSelector(aSelector)isEqualToString:@"eat"]) { return [NSMethodSignaturesignatureWithObjCTypes:"v@:"]; } return [supermethodSignatureForSelector:aSelector]; } // 第三步，只有返回了方法签名，都会进入这一步，这一步用户调用方法 // 改变调用对象等 - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation { // 我们改变调用对象为dog [anInvocationinvokeWithTarget:[[HYBDog alloc]init]]; } @end 其实，如果我们调用 + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel 返回NO，那么我们就没有必要实现它，因为默认就是返回NO。
如果调用 - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector 返回nil，那么我们也没有必要实现它，因为默认就是返回nil。
但是，对于 -methodSignatureForSelector: 方法，默认也是返回nil，若不返回某方法签名，那么 -forwardInvocation: 方法就不会被调用，此时也就崩溃了。
对于 -forwardInvocation: 方法中，我们修改了调用 -eat 方法的是实例为 HYBDog 实例。
测试例二
由于我们没有声明 -eat 方法，因此不能通过直接调用。但是，我们可以通过 performSelector 来实现，当然也可以通过 objc_msgSend 函数实现：
HYBPig *pig = [[HYBPig alloc]init]; [pigperformSelector:@selector(eat)withObject:nilafterDelay:0];
通过 objc_msgSend 也可以实现：
((void (*)(id, SEL))objc_msgSend)((id)pig, @selector(eat));
打印结果却是 HYBDog ，说明我们成功地修改调用对象了：
<HYBDog: 0x7f8d8bf7c510> iseating
例子三
我们这里创建一个 HYBCat 类来测试，修改调用方法为其它方法。
声明HYBCat类
@interface HYBCat : NSObject @end
实现HYBCat类
@implementation HYBCat // 第一步：在没有找到方法时，会先调用此方法，可用于动态添加方法 // 我们不动态添加 + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel { return NO; } // 第二步：上一步返回NO，就会进入这一步，用于指定备选响应此SEL的对象 // 千万不能返回self，否则就会死循环 // 自己没有实现这个方法才会进入这一流程，因此成为死循环 - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector { return nil; } // 第三步：指定方法签名，若返回nil，则不会进入下一步，而是无法处理消息 - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector { if ([NSStringFromSelector(aSelector)isEqualToString:@"eat"]) { return [NSMethodSignaturesignatureWithObjCTypes:"v@:"]; } return [supermethodSignatureForSelector:aSelector]; } // 当我们实现了此方法后，-doesNotRecognizeSelector:不会再被调用 // 如果要测试找不到方法，可以注释掉这一个方法 - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation { // 我们还可以改变方法选择器 [anInvocationsetSelector:@selector(jump)]; // 改变方法选择器后，还需要指定是哪个对象的方法 [anInvocationinvokeWithTarget:self]; } - (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector { NSLog(@"无法处理消息：%@", NSStringFromSelector(aSelector)); } - (void)jump { NSLog(@"由eat方法改成jump方法"); } @end 当我们实现了 -doesNotRecognizeSelector: 就方法时，就不会因为找不到方法而崩溃了。我们这里将动态地将调用 -eat 方法修改为 -jump 方法，同时也要设置这个 -jump 是哪个对象的。
这里的注释已经说明得很清楚了，就不再细说了！
测试例三
HYBCat *cat = [[HYBCat alloc]init]; [catperformSelector:@selector(eat)withObject:nilafterDelay:0];
打印结果为：
由eat方法改成jump方法
说明我们已经成功地动态地修改方法了。
源代码
大家可以到GITHUB下载源代码： https://github.com/CoderJackyHuang/RuntimeDemo
对应于 ForwardMessage 分组。 请随手给个star支持一下吧！
写在最后
文章中难免有说得不合理的地方，如果您认为说法不正确或者哪里有错误的地方，请在评论中留言，笔者会在第一时间修正！！！
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