1、方法method和selector（選擇子）有什么關系

在 Objective-C 中，selector，Method 和 implementation(IMP) 都是 Runtime 的組成部分。在實際開發(fā)中它們常常是可以相互轉換來處理消息的發(fā)送的。選擇子代表方法在 Runtime 期間的標識符。為 SEL 類型，雖然 SEL 是 objc_selector 結構體指針，但實際上它只是一個 C 字符串。在類加載的時候，編譯器會生成與方法相對應的選擇子，并注冊到 Objective-C 的 Runtime 運行系統(tǒng)。
得出結論：選擇子其實是方法的名稱，不同類中方法名相同參數不同的倆個方法，他們的選擇子是相同的。

Method的結構體

/// Method
struct objc_method {
    SEL method_name; 
    char *method_types;
    IMP method_imp;
};

• 方法名 method_name 類型為 SEL，前面提到過相同名字的方法即使在不同類中定義，它們的方法選擇器也相同。
• 方法類型 method_types 是個 char 指針，其實存儲著方法的參數類型和返回值類型，即是 Type Encoding 編碼。（即類型編碼）
• method_imp 指向方法的實現(xiàn)，本質上是一個函數的指針，就是前面講到的 Implementation。

消息傳遞

在OC中，給對象發(fā)送消息的語法是：

id returnValue = [someObject messageName:parameter];

這里，someObject叫做接收者(receiver)，messageName:叫做選擇子(selector),選擇子和參數合起來稱為“消息”。編譯器看到此消息后，將其轉換為一條標準的C語言函數調用，所調用的函數乃是消息傳遞機制中的核心函數叫做objc_msgSend，它的原型如下：

void objc_msgSend(id self, SEL cmd, ...)

第一個參數代表接收者，第二個參數代表選擇子，后續(xù)參數就是消息中的那些參數，數量是可變的·，所以這個函數就是參數個數可變的函數。

因此，上述以OC形式展現(xiàn)出來的函數就會轉化成如下函數:

id returnValue = objc_msgSend(someObject,@selector(messageName:),parameter);

可以看出，在調用方法時，編譯器將它轉成了objc_msgSend消息發(fā)送了，在Runtime的執(zhí)行過程如下

• 1、Runtime先通過對象someobject找到isa指針，判斷isa指針是否為nil，為nil直接return。
• 2、若不為空則通過isa指針找到當前實例的類對象，在類對象下查找緩存是否有messageName方法。
• 3、若在類對象緩存中找到messageName方法，則直接調用IMP方法(本質上是函數的指針)。
• 4、若在類對象緩存中沒找到messageName方法，則查找當前類對象的方法列表methodlist，若找到方法則將其添加到類對象的緩存中。
• 5、若在類對象方法列表中沒找到messageName方法，則繼續(xù)到當前類的父類中以相同的方式查找（即類的緩存->類的方法列表）。
• 6、若在父類中找到messageName方法，則將IMP添加到類對象緩存中。
• 7、若在父類中沒找到messageName方法，則繼續(xù)查詢父類的父類，直到追溯到最上層NSObject。
• 8、若還是沒有找到，則啟用動態(tài)方法解析、備用接收者、消息轉發(fā)三部曲，給程序最后一個機會
• 9、若還是沒找到，則Runtime會拋出異常doesNotRecognizeSelector。

綜上，方法的查詢流程基本就是查詢類對象中的緩存和方法列表->父類中的緩存和方法列表->父類的父類中的緩存和方法列表->...->NSObject中的緩存和方法列表->動態(tài)方法解析->備用接收者->消息轉發(fā)。

消息動態(tài)解析

Objective-C 運行時會調用 +resolveInstanceMethod: 或者 +resolveClassMethod:，讓你有機會提供一個函數實現(xiàn)。前者在 對象方法未找到時 調用，后者在 類方法未找到時 調用。我們可以通過重寫這兩個方法，添加其他函數實現(xiàn)，并返回 YES， 那運行時系統(tǒng)就會重新啟動一次消息發(fā)送的過程。

主要用的的方法如下：

// 類方法未找到時調起，可以在此添加方法實現(xiàn)
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel;
// 對象方法未找到時調起，可以在此添加方法實現(xiàn)
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel;

/** 
 * class_addMethod    向具有給定名稱和實現(xiàn)的類中添加新方法
 * @param cls         被添加方法的類
 * @param name        selector 方法名
 * @param imp         實現(xiàn)方法的函數指針
 * @param types imp   指向函數的返回值與參數類型
 * @return            如果添加方法成功返回 YES，否則返回 NO
 */
BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, 
                const char * _Nullable types);

測試代碼

main.m 文件中
  int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
    }
    Person *xiaoming = [[Person alloc]init];
    [xiaoming performSelector:@selector(way)];
    return 0;
    
}

person.m 文件中
  // 重寫 resolveInstanceMethod: 添加對象方法實現(xiàn)
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{
    if (sel == @selector(way)) {
        class_addMethod([self class], sel,class_getMethodImplementation([self class], @selector(method)), "123");//使用class_addMethod動態(tài)添加方法method
    }
    return YES;
}
- (void)method{
    NSLog(@"進入了消息動態(tài)解析");
}

運行了上述的測試代碼后，我們會發(fā)現(xiàn)即便我們并沒有實現(xiàn)way方法，而且使用了performSelector去強行調用way方法，但是我們的程序并沒有崩潰，是因為在查找了類方法和所有的父類后還是沒有找到way方法，程序進入了消息動態(tài)解析，然后我們使用了class_addMethod去動態(tài)添加方法method，最后程序從調用

performSelector和直接調用方法的區(qū)別

performSelector: withObject:是在iOS中的一種方法調用方式。他可以向一個對象傳遞任何消息，而不需要在編譯的時候聲明這些方法。所以這也是runtime的一種應用方式。

所以performSelector和直接調用方法的區(qū)別就在與runtime。直接調用編譯是會自動校驗。如果方法不存在，那么直接調用 在編譯時候就能夠發(fā)現(xiàn)，編譯器會直接報錯。
但是使用performSelector的話一定是在運行時候才能發(fā)現(xiàn)，如果此方法不存在就會崩潰。所以一般使用performSelector的時候，一般都會使用- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector;來在運行時判斷對象是否響應此方法。

消息接受者重定向（備用接受者）

如果上一步中 +resolveInstanceMethod: 或者 +resolveClassMethod: 沒有添加其他函數實現(xiàn)，運行時就會進行下一步：消息接受者重定向。

如果當前對象實現(xiàn)了 -forwardingTargetForSelector: 或者 +forwardingTargetForSelector: 方法，Runtime 就會調用這個方法，允許我們將消息的接受者轉發(fā)給其他對象。

其中用到的方法。

// 重定向類方法的消息接收者，返回一個類或實例對象
+ (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;
// 重定向方法的消息接收者，返回一個類或實例對象
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;

注意：

1. 類方法和對象方法消息轉發(fā)第二步調用的方法不一樣，前者是+forwardingTargetForSelector: 方法，后者是 -forwardingTargetForSelector: 方法。
2. 這里+resolveInstanceMethod: 或者 +resolveClassMethod:無論是返回 YES，還是返回 NO，只要其中沒有添加其他函數實現(xiàn)，運行時都會進行下一步。

測試代碼

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{
    if (aSelector == @selector(way)) {
        Friends *friends = [[Friends alloc]init];
        return friends;//返回friends對象，讓friends對象接受這個消息
    }
    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}

可以看到，雖然當前 person 沒有實現(xiàn) fun 方法，+resolveInstanceMethod: 也沒有添加其他函數實現(xiàn)。但是我們通過 forwardingTargetForSelector 把當前 person 的方法轉發(fā)給了 friends 對象去執(zhí)行了。打印結果也證明我們成功實現(xiàn)了轉發(fā)。

我們通過 forwardingTargetForSelector 可以修改消息的接收者，該方法返回參數是一個對象，如果這個對象是不是 nil，也不是 self，系統(tǒng)會將運行的消息轉發(fā)給這個對象執(zhí)行。否則，繼續(xù)進行下一步：消息重定向流程。

消息重定向

如果經過消息動態(tài)解析、消息接受者重定向，Runtime 系統(tǒng)還是找不到相應的方法實現(xiàn)而無法響應消息，Runtime 系統(tǒng)會利用 -methodSignatureForSelector: 或者 +methodSignatureForSelector: 方法獲取函數的參數和返回值類型。

• 如果 methodSignatureForSelector: 返回了一個 NSMethodSignature 對象（函數簽名），Runtime 系統(tǒng)就會創(chuàng)建一個 NSInvocation 對象，并通過 forwardInvocation: 消息通知當前對象，給予此次消息發(fā)送最后一次尋找 IMP 的機會。
• 如果 methodSignatureForSelector: 返回 nil。則 Runtime 系統(tǒng)會發(fā)出 doesNotRecognizeSelector: 消息，程序也就崩潰了。

所以我們可以在 forwardInvocation: 方法中對消息進行轉發(fā)。

注意：類方法和對象方法消息轉發(fā)第三步調用的方法同樣不一樣。
類方法調用的是：

1. + methodSignatureForSelector:
2. + forwardInvocation:
3. + doesNotRecognizeSelector:

對象方法調用的是：

1. - methodSignatureForSelector:
2. - forwardInvocation:
3. - doesNotRecognizeSelector:

用到的方法：

// 獲取類方法函數的參數和返回值類型，返回簽名
+ (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;

// 類方法消息重定向
+ (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation；

// 獲取對象方法函數的參數和返回值類型，返回簽名
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;

// 對象方法消息重定向
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation；

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector{
    if (aSelector == @selector(way)) {
        return [NSMethodSignature methodSignatureForSelector:@selector(way)];
    }
    return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{
    SEL sel = anInvocation.selector;
    Friends *f = [[Friends alloc] init];
    if([f respondsToSelector:sel]) {   // 判斷 Person 對象方法是否可以響應 sel
        [anInvocation invokeWithTarget:f];  // 若可以響應，則將消息轉發(fā)給其他對象處理
    } else {
        [self doesNotRecognizeSelector:sel];  // 若仍然無法響應，則報錯：找不到響應方法
    }
}

既然 -forwardingTargetForSelector: 和 -forwardInvocation: 都可以將消息轉發(fā)給其他對象處理，那么兩者的區(qū)別在哪？

區(qū)別就在于 -forwardingTargetForSelector: 只能將消息轉發(fā)給一個對象。而 -forwardInvocation: 可以將消息轉發(fā)給多個對象。

以上就是 Runtime 消息轉發(fā)的整個流程。

消息發(fā)送以及轉發(fā)機制總結

調用 [receiver selector]; 后，進行的流程：

1. 編譯階段：

   [receiver selector]; 方法被編譯器轉換為:

   1. objc_msgSend(receiver，selector) （不帶參數）
   2. objc_msgSend(recevier，selector，org1，org2，…)（帶參數）

2. 運行時階段：消息接受者

   recevier尋找對應的 selector

   1. 通過 recevier 的 isa 指針 找到 recevier 的 class（類）；
   2. 在 Class（類） 的 cache（方法緩存） 的散列表中尋找對應的 IMP（方法實現(xiàn)）；
   3. 如果在 cache（方法緩存） 中沒有找到對應的 IMP（方法實現(xiàn)） 的話，就繼續(xù)在 Class（類） 的 method list（方法列表） 中找對應的 selector，如果找到，填充到 cache（方法緩存） 中，并返回 selector；
   4. 如果在 class（類） 中沒有找到這個 selector，就繼續(xù)在它的 superclass（父類）中尋找；
   5. 一旦找到對應的 selector，直接執(zhí)行 recevier 對應 selector 方法實現(xiàn)的 IMP（方法實現(xiàn)）。
   6. 若找不到對應的 selector，Runtime 系統(tǒng)進入消息轉發(fā)機制。

3. 運行時消息轉發(fā)階段：

   1. 動態(tài)解析：通過重寫 +resolveInstanceMethod: 或者 +resolveClassMethod:方法，利用 class_addMethod方法添加其他函數實現(xiàn)；
   2. 消息接受者重定向：如果上一步添加其他函數實現(xiàn)，可在當前對象中利用 forwardingTargetForSelector: 方法將消息的接受者轉發(fā)給其他對象；
   3. 消息重定向：如果上一步沒有返回值為 nil，則利用 methodSignatureForSelector:方法獲取函數的參數和返回值類型。
      1. 如果 methodSignatureForSelector: 返回了一個 NSMethodSignature 對象（函數簽名），Runtime 系統(tǒng)就會創(chuàng)建一個 NSInvocation 對象，并通過 forwardInvocation: 消息通知當前對象，給予此次消息發(fā)送最后一次尋找 IMP 的機會。
      2. 如果 methodSignatureForSelector: 返回 nil。則 Runtime 系統(tǒng)會發(fā)出 doesNotRecognizeSelector: 消息，程序也就崩潰了。