Objective-C消息機制的原理

http://dangpu.sinaapp.com/?p=119

https://developer.apple.com/library/mac/#documentation/Cocoa/Conceptual/ObjCRuntimeGuide/Articles/ocrtHowMessagingWorks.html#//apple_ref/doc/uid/TP40008048-CH104-SW1

 在Objective-C中，message與方法的真正實現是在執行階段綁定的，而非編譯階段。編譯器會將消息發送轉換成對objc_msgSend方法的調用。

 objc_msgSend方法含兩個必要參數：receiver、方法名（即：selector），如:[receiver message]; 將被轉換爲：objc_msgSend(receiver, selector);
 bjc_msgSend方法也能hold住message的參數，如：objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, …);
 
    objc_msgSend方法會做按照順序進行以下操作，以完成動態綁定：
    1、查找selector所指代的程序（方法的真正實現）。因爲不同類對同一方法有不同的實現，所以對方法的真正實現的查找依賴於receiver的類
    2、調用該實現，並將一系列參數傳遞過去
    3、將該實現的返回值作爲自己的返回值，返回之

    消息傳遞的關鍵是，編譯器構建每個類和對象時所採用的數據結構。每個類都包含以下兩個必要元素：
    1、一個指向父類的指針
    2、一個調度表（dispatch table）。該調度表將類的selector與方法的實際內存地址關聯起來

    每個對象都有一個指向所屬類的指針isa。通過該指針，對象可以找到它所屬的類，也就找到了其全部父類，如下圖所示：

    當向一個對象發送消息時，objc_msgSend方法根據對象的isa指針找到對象的類，然後在類的調度表（dispatch table）中查找selector。如果無法找到selector，objc_msgSend通過指向父類的指針找到父類，並在父類的調度表（dispatch table）中查找selector，以此類推直到NSObject類。一旦查找到selector，objc_msgSend方法根據調度表的內存地址調用該實現。 通過這種方式，message與方法的真正實現在執行階段才綁定。
 
    爲了保證消息發送與執行的效率，系統會將全部selector和使用過的方法的內存地址緩存起來。每個類都有一個獨立的緩存，緩存包含有當前類自己的 selector以及繼承自父類的selector。查找調度表（dispatch table）前，消息發送系統首先檢查receiver對象的緩存。
  緩存命中的情況下，消息發送（messaging）比直接調用方法（function call）只慢一點點點點。

關於Selector，什麼 是Selector，Selector就是一個字符串，用來表示一個方法。
在Objective-C中，消息是直到運行的時候才和方法實現綁定的。編譯器會把一個消息表達式，

[receiver message]轉換成一個對消息函數objc_msgSend的調用。該函數有兩個主要參數：消息接收者和消息對應的方法名字——也就是方法選標：objc_msgSend(receiver, selector)

同時接收消息中的任意數目的參數：objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...)

該消息函數做了動態綁定所需要的一切：
    它首先找到選標所對應的方法實現。因爲不同的類對同一方法可能會有不同的實現，所以找到的方法實現依賴於消息接收者的類型。
    然後將消息接收者對象（指向消息接收者對象的指針）以及方法中指定的參數傳給找到的方法實現。
    最後，將方法實現的返回值作爲該函數的返回值返回。
注意：編譯器將自動插入調用該消息函數的代碼。您無須在代碼中顯示調用該消息函數。