OC底層知識點

1. OC對象的本質形式 （一個NSObject對象佔用多少內存）

• OC本質底層都是C，C++代碼混合實現的--編譯彙編代碼--機器代碼

• 對象和類結構是基於C和C++中的結構體struct實現的。探究NSObject的本質，OC代碼轉換爲C和C++混合代碼。xcode用的編譯器前端是clang。

• 由於1個NSObject對象對應1個結構體內只有1個isa指針，指針在iOS64位系統內佔8個字節，所以一個NSObject對象在內存裏是佔用1個指針的大小。類內部的方法和方法的實現存儲空間並不在對象內，obj指針就是isa地址其實就是結構體地址就是NSObject對象的地址。

• 只要繼承自NSObject對象，結構中確定會有一個isa指針。

2. 實例對象 class類對象 元類對象（類信息存放在什麼地方）

• instance實例對象：alloc出來的。存放成員變量的值，isa。

• class類對象 ：class類型，[實例對像 class]，object_getClass(object1)，每個類在內存中有且只有一個class對象，存放對象方法信息，屬性信息，成員變量信息（名字等），協議信息，superClass指針，isa等。

• metaclass元類對象 ：也是class類型，每個類在內存中有且只有一個元類對象，在內存中和類對象結構同樣的，可是用途不同。object_getClass(類對象)，object_getClass([NSObject class])；存放有用信息和class類對象不同，static類型成員變量，屬性多是空的,存放類方法，superClass指針，isa等。

3. isa和superClass底層指針指向

• instance實例對象：isa指向本身的class類對象
• class類對象：isa指向本身的metaClass元類對象。class類對象中的superClass指針指向父類的類對象
• metaClass元類對象：全部元類的isa最終都指向基類（ 如NSObject）的metaClass。metaClass元類中的superClass指針指向父類的metaClass元類對象。
• Tips: 基類的metaClass的superClass指針指向基類的class類對象. (這裏以後應該再說一下消息轉發機制的)

4. OC消息傳遞

• 熟悉runtime的都知道，OC的方法調用其實應該叫消息傳遞，消息傳遞是動態綁定的機制來決定須要調用的方法；[person age];會被翻譯爲objc_msgSend(person, @selector(age));。objc_msgSend查找方法時，會先從Person緩存中查找，找到直接返回 (緩存是存在類中的，每一個類都有一份方法緩存struct objc_cache * _Nonnull cache OBJC2_UNAVAILABLE;)。
  
• 找不到，再去 Class 的方法列表中找。在 objc-runtime-new.mm 文件中有一個函數 lookUpImpOrForward，這個函數的做用就是無緩存時去查找方法的實現。lookUpImpOrForward 並非objc_msgSend 直接調用的，而是經過 _class_lookupMethodAndLoadCache3 方法。

IMP _class_lookupMethodAndLoadCache3(id obj, SEL sel, Class cls)
{
    return lookUpImpOrForward(cls, sel, obj,
                              YES/*initialize*/, NO/*cache*/, YES/*resolver*/);
}
複製代碼

lookUpImpOrForward屬於源代碼層級的了，想要具體瞭解能夠直接 draveness.me/message

具體查找過程

• 在當前類中查找實現:先調用了cache_getImp從某個類的cache 屬性中獲取對應的實現,若是查找到實現，跳轉到done。
• 若是沒找到緩存。經過當前類instance實例對象的isa找到類對象（class）,接着在當前類的class對象內找到方法列表methodLists找到對應的Method，最後找到method中的IMP，執行具體實現並添加到緩存。
• 若是在當前類方法列表中沒有找到，經過superClass指針找到當前類的父類，在父類中尋找實現。這一操做與上一步基本是同樣的，先查找緩存，沒找到接着搜索方法列表，添加到緩存。與當前類的區別是，在父類中找到了_objc_msgForward_impcache實現會交給當前類處理。

沒找到對應的selector？(方法決議+消息轉發)

當前類中和父類中都沒有找到對應方法處理，系統會提供三次補救機會

• 方法決議（method resolve）：動態加載，系統就會調用receiver的
  + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {}(實例方法) 和
  + (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel {}(類方法)

void myMethod(id self, SEL _cmd,NSString *nub) {
NSLog(@"ifelseagexx%@",nub);
};

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    NSLog(@"Method Resolution");
    if (sel == @selector(age)) { // 方法沒有被實現
        class_addMethod([self class], sel, imp_implementationWithBlock(^() {
            // 實現方法的代碼寫在這裏
            
        }), "v@:");
        
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
複製代碼

咱們只須要在resolveInstanceMethod:方法中，利用class_addMethod 方法，將未實現的 age綁定到(IMP)myMethod 上。這樣就能完成轉發，最後返回YES。若是實現了這個方法，系統就會從新啓動一次消息發送。

• 在緩存、當前類、父類以及 resolveInstanceMethod: 都沒有解決實現查找的問題時，執行第二次：

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {}
複製代碼

肯定是哪一個對象處理（找到該對象的方法名與消息中的選擇器的方法名一致的方法並調用）這個消息。使用場景通常是將 A 類的某個方法，轉發到 B 類的實現中去。

• forwardingTargetForSelector:若是實現這個方法時，返回值爲nil或者self即表明不處理消息。執行第三次：

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {};
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {};
複製代碼

第一個要求返回一個方法簽名，第二個方法轉發具體的實現。兩者相互依賴，只有返回了正確的方法簽名，纔會執行第二個方法。
此次的轉發做用和第二次的比較相似，都是將 A 類的某個方法，轉發到 B 類的實現中去。不一樣的是，第三次的轉發相對於第二次更加靈活，forwardingTargetForSelector: 只能固定的轉發到一個對象；forwardInvocation: 可讓咱們轉發到多個對象中去。

tips：若是傳遞走到最後都沒有處理，系統就會崩潰並報錯：unrecognized selector sent to instance 0x7fea0ac2b0a0

5. KVO的本質

• 當一個對象使用了KVO監聽，系統會修改這個對象的isa指針，改成指向一個全新的經過runtime動態建立的子類NSKVONotifying_class。
• 子類擁有本身的set方法實現：

willChangeValueForKey:
原來的seter方法setClass:
didChangeValueForkey:，(這個方法內部又會調用監聽器方法observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:)

• 手動觸發KVO

在addObserver:selector:name:object:後手動調用willChangeValueForKey:和didChangeValueForkey:，能夠實現不改變屬性值手動觸發監聽KVO方法。注意：必須will和did一塊兒成對調用，猜想可能didChangeValueForkey在觸發監聽方法的時候會檢測will方法有沒有被調用，進而成功觸發observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:。

• 動態建立的子類NSKVONotifying_class中其實除了會重寫原類的setClass:方法（不會重寫get方法）外,經過class_copyMethodList()能夠發現，class() dealloc _isKVOA會新出如今NSKVONotifying_class類對象的方法裏。由於子類重寫了KVO的class方法，[object class]獲取的類對象仍是原類對象，object_getClass(object)獲取到的是NSKVONotifying_class類對象。

6. KVC的本質

KVC的全稱是Key-Value Coding,俗稱「鍵值編碼」，能夠經過一個Key來訪問某個屬性

• 常見的API：
  - (void)setValue:(nullable id)value forKey:(NSString *)key;
- (nullable id)valueForKey:(NSString *)key;
- (void)setValue:(nullable id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;
- (nullable id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;
• kvc賦值屬於runtime層級的直接賦值，經過KVC修改屬性也會觸發KVO。
  • 首先會按照，setKey:``，_setKey:順序尋找方法。若是有找到方法存在會傳遞參數直接調用這個方法。
  • 若是沒有找到方法，會查看accessInstanceVariablesDirectly方法的返回值。若是返回值爲NO，不容許直接返回成員變量，調用setValue:forUndefineKey:並拋出異常。若是容許會去訪問成員變量，若是找到了成員變量會直接賦值(依然會觸發KVO，內部作了willChangeValueForKey:和didChangeValueForkey:)，若是沒找到依然會拋出異常錯誤。