在上一篇文章中，我们探讨了Objective-C的对象模型，在本文中我们来了解OC的一个强大的特性：消息机制，了解消息机制，可以让我们知道OC中调用一个方法会经历哪些过程。
消息传递(Messaging)
在C等语言中，调用一个方法就是执行内存中的一段代码，这在编译的时候就决定好了，所以没有动态的特性，而在Objective-C中，方法的调用会被编译成消息的发送，调用某个对象的方法，其实是在运行时给对象发送了一条消息， 例如，下面的代码是等价的：
[array insertObject:obj atIndex:0];
objc_msgSend(array, @selector(insertObject:atIndex:), foo, 0);
那么，runtime又是如何处理objc_msgSend发送的消息呢？从发送消息到最终的方法调用，这之间经历了一个怎样的过程？
objc_msgSend的源码是使用汇编写的，本人汇编渣，无法从源码角度去分析，不过从详尽的注释和相关的文档，我们可以一窥其面目，objc_msgSend会经过以下步骤：
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通过对象的
isa指针找到对象所属的class -
在class的方法缓存
(objc_cache)中查找方法，如果没有找到，则继续3、4步骤 -
在class的
method_list中查找方法 -
如果class中没有找到方法，则继续往它的
super class中查找, 直到查找到根类 -
一旦找到方法，就去执行对应的方法实现(IMP)，并把方法添加到方法缓存中
ps,如果还不了解
isa和OC的对象模型的，可以去看看我的上一篇文章:Objective-C Runtime(一)对象模型及类与元类
在这个方法查找过程中，runtime引入了缓存机制，这是为了提高方法查找的效率，因为，如果调用的方法在根类中，那么每次方法调用都要沿着继承链去每个类的方法列表中查找一遍，效率无疑是低下的。这个方法缓存的实现，其实就是一个哈希表的存储，以selector name的哈希值为索引, 存储方法的实现(IMP)，这样的查找效率较高，看到这里，可能有人会有疑问，既然每个class维护着一个方法缓存的哈希表，为什么还要维护一个方法列表method list呢？每次直接去哈希表里查找方法不是更快吗？
这其实是因为哈希表是一个无序表，而方法列表是一个有序列表，查找方法会顺着method list依次查找，这样就赋予了category一个特性：可以覆盖原本类的实现，而如果是使用哈希表，则无法保证顺序。关于category的原理和具体实现，将在后续的文章中探讨。
动态方法决议与消息转发
在上面的查找方法的过程中，如果最终没有查找到目标方法，会导致crash，但是在crash之前，runtime会给我们2次机会去挽救程序：
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Dynamic Method Resolution
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Message Forwarding
Dynamic Method Resolution(动态方法决议)
第一个机会就是动态方法决议， 有时候，我们可能希望能动态地为一个方法提供具体实现，例如，我们使用@dynamic声明了一个属性：
@dynamic propertyName;
这会告诉编译器这个属性的getter和setter方法会动态的提供。
我们可以通过实现+(BOOL)resolveInstanceMethod: 和+(BOOL)resolveClassMethod:方法来动态地为selector生成方法的实现，这两个方法分别为实例方法和类方法提供了动态添加方法的可能。一个Objective-C的方法其实就是一个最少包含两个参数（self, _cmd）的C函数,我们可以使用class_addMethod来动态地给类添加方法：
void dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd) {
// implementation ....
}
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL
{
if (aSEL == @selector(resolveThisMethodDynamically)) {
class_addMethod([self class], aSEL, (IMP) dynamicMethodIMP, "v@:");
return YES;
}
return [super resolveInstanceMethod:aSEL];
}
注：上面
class_addMethod的参数v@:详见Type Encodings
在这里， 我们在+(BOOL)resolveInstanceMethod:中使用class_addMethod添加了对应selectorresolveThisMethodDynamically函数的实现void dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd)，并返回YES，runtime就会重启一次消息的发送过程，调用动态添加的方法。
如果这个方法返回NO，或者没有动态地添加方法，runtime将进入下一步：消息转发(Message Forwarding)
Message Forwarding(消息转发)
消息转发是runtime给我们第二次挽救程序的机会，消息转发分为两步：
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首先
runtime会调用-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法，为selector寻找一个转发的目标对象，如果这个方法返回的不是nil或self，runtime会将消息发送给返回的目标对象，否则继续下一步 -
runtime会调用-（NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector方法来获得一个方法签名，这个方法签名记录了方法的参数和返回值等信息，如果这个方法返回nil,runtime会调用doesNotRecognizeSelector:,在这里将抛出unrecognized selector exception，程序Crash； 如果返回了一个方法签名，runtime会创建一个NSInvocation对象，并发送-forwardInvocation消息给目标对象。
NSInvocation实际上就是对一个消息的描述，包括selector和参数等信息, 我们可以利用这个invocation来实现调用其他对象的目标方法：
- (NSMethodSignature*)methodSignatureForSelector:(SEL)selector
{
NSMethodSignature* signature = [super methodSignatureForSelector:selector];
if (!signature) {
signature = [someOtherObject methodSignatureForSelector:selector];
}
return signature;
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
if ([someOtherObject respondsToSelector:
[anInvocation selector]])
[anInvocation invokeWithTarget:someOtherObject];
else
[super forwardInvocation:anInvocation];
}
消息转发机制是OC非常强大的一个特性，利用它，我们可以实现很多扩展功能，例如，我在利用OC的动态方法决议与消息转发机制实现多重代理一文中，实现了代理转发功能。还有，我们可以利用这个特性实现AOP(切面编程)，为某个方法的调用设置拦截器，比如，log信息的记录使用AOP来实现可以降低代码的耦合度。
动态方法决议和消息转发可以用下图来表示：
总结
Objective-C中给一个对象发送消息会经过以下几个步骤：
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在对象的类中查找selector，如果找到了，执行对应函数的IMP,查找过程会使用缓存，并且沿着类的继承关系链查找
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如果没有找到，Runtime 会发送
+resolveInstanceMethod:或者+resolveClassMethod:尝试去 resolve 这个消息 -
如果 resolve 方法返回 NO，Runtime 就发送
-forwardingTargetForSelector:允许你把这个消息转发给另一个对象 -
如果没有新的目标对象返回， Runtime 就会发送
-methodSignatureForSelector:和-forwardInvocation:消息。你可以发送-invokeWithTarget:消息来手动转发消息或者发送-doesNotRecognizeSelector:抛出异常。
参考链接
