消息轉發機制的出現

? ? ? ? ? ? 回想一下，在我們日常的程序開發中，是不是經常會遇到下面這種情況：

自定義的Atom類

示例

? ? ? ? 我們自定義了一個類，然后再程序中調用某個方法，但是這個方法在該類中找不到相應實現，系統提示我們unrecognized selector sent to instance，表明該對象無法解讀此消息，但作為一門高級的編程語言，難道Objective-C不做任何事就會讓程序崩潰掉嗎，答案當然是...不可能！作為一門動態語言，Objective-C充分的利用了它的語言特性，在程序運行期間通過一些方法來給開發者機會阻斷程序這樣的崩潰，給對象和消息更多的機會來完成成功的調用，而這其中所用用到的技術就是消息轉發機制。

什么是消息轉發機制

? ? ? ? 消息轉發機制，聽起來好像很厲害的一個概念，那么消息轉發機制到底是什么意思呢，我的理解是消息轉發機制就是系統為了更好的解決對象收到無法解讀的消息這件事，然后自己創建出的一個模式，包含了一系列方法，就像程序崩潰前的防守陣營一樣，用來阻止程序直接走向崩潰。下面用一張圖來形象的展示一下消息轉發機制的構成:

消息轉發機制

? ? ? ?由圖中可以直觀的看到，消息轉發機制主要包含三個步驟：

? ? ? ? 1：動態方法解析階段

? ? ? ? 2：備用接收者階段

? ? ? ? 3：完整消息轉發階段

? ? ? ? 如果程序經過這三個階段之后都沒能解讀所調用的消息，那么程序會調走向最后的灰色提示，doesNotRecognizeSelector方法，拋出異常，需要注意一點的是，上面三個步驟，越往后，處理消息的代價越大。好啦，下面我們就來具體介紹一下這三個步驟吧！

動態方法解析階段

? ? ? ?這是消息轉發的第一階段，處在這個階段的時候，主要有兩個方法來幫你解決問題：

? ? ? ?1：+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel

? ? ? ?2：+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

? ? ? 顧名思義，當方法是類方法時調用1，當方法為實例方法時，調用2。這個方法設計的目的是為了給類利用 class_addMethod 添加方法的機會。下面來看一下具體實現的例子：

示例

由代碼可知，在Atom類中我并未定義一個名為instanceTest的實例方法，所以編譯器報了黃色的警告，但我在Atom的實現文件中通過+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel這個方法在運行時動態的添加了方法的實現，最終程序正常運行。

? ? ? ? 關于class_addMethod(__unsafe_unretained Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)方法：

這里對于這個方法的參數做一點補充：

cls：被添加方法的目標類

name：新方法的選擇器

imp：實現這個方法的函數的地址

types：描述方法參數的數據類型的字符串，例如這個例子中我寫的id functionForInstance(id self,SEL _cmd)，就對應“@@：”，這種表達方式叫Type Encodings，是官方定義好的，更全的展示我在這貼兩張官方的圖：

type encodings

method encodings

備用接收者階段

? ? ? ? 這是消息轉發的第二階段，如果第一階段沒有成功，就會來到這個階段，在這個階段主要利用的方法是- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector，此時，運行時詢問能否把消息轉給其他接收者處理，也就是此時系統給了個將這個 SEL 轉給其他對象的機會，具體示例如圖所示：

示例

我們新定義了一個類，名為Helper，在該類中我們實現了instanceTest實例方法，當系統運行時在Atom類中找不到方法的相應實現，于是來到- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector這個方法，請求備用者響應，如果備用者能響應則將此消息轉給新對象執行。

完整消息轉發階段

? ? ? 如果前兩個階段都不能解決問題，系統就會來到最后這個第三階段，完整消息轉發階段，這是消息轉發流程的最后一個環節，與第二階段不同，此階段可以將消息轉發給多個對象，這個階段主要利用的方法是- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation,但是注意一點，使用這個方法必須同時重寫- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector這個方法，消息轉發機制使用從這個方法中獲取的信息來創建NSInvocation對象,具體示例如圖：

Helper實現文件

Helper2實現文件

Atom實現文件

示例

? ? ? 在這個例子中，我們新建了一個Helper2類，同樣實現了instanceTest實例方法，可以看到，在這個例子中最后程序順利執行了，同時Helper和Helper2都響應了這條消息，同時也能發現，最后的返回值是最后一個處理消息轉發對象的對應方法的返回值。

? ? ?補充一點，關于methodSignatureForSelector，methodSignatureForSelector用于描述被轉發的消息，系統會調用methodSignatureForSelector:方法，嘗試獲得一個方法簽名。如果獲取不到，則直接調用doesNotRecognizeSelector拋出異常。如果能獲取，則返回非nil：創建一個 NSlnvocation 并傳給forwardInvocation:。