我是靠谱客的博主 勤劳樱桃,这篇文章主要介绍Objective-C Runtime类的加载与初始化( load; initialize)loadinitialize总结:参考链接,现在分享给大家,希望可以做个参考。

我们知道,iOS App的 main() 函数位于 main.m 中,这是我们熟知的程序入口,但是在这之前, 还要先进行加载 framework 、初始化 runtime 等操作, framework 的加载是由 dylb 调用的,关于 dylb ,这里不作探讨,感兴趣的同学可以看看这篇文章(dyld: Dynamic Linking On OS X )。本文结合 runtime 源码,对类的加载和初始化中涉及到的两个方法 +load+initialize 进行探讨,了解他们的调用时机和调用方式,

所用到的runtime源码为objc4-680.tar.gz 。

load

runtime 的初始化函数在 objc-os.mm 中的 _objc_init 中, 这个方法在 old-ABI 中是由 dylb 在初始化动态链接库的时候调用的,现在是由 libSystem 在动态链接库初始化之前调用的:

复制代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
/*********************************************************************** * _objc_init * Bootstrap initialization. Registers our image notifier with dyld. * Old ABI: called by dyld as a library initializer * New ABI: called by libSystem BEFORE library initialization time **********************************************************************/ void _objc_init(void) { ...... // Register for unmap first, in case some +load unmaps something _dyld_register_func_for_remove_image(&unmap_image); dyld_register_image_state_change_handler(dyld_image_state_bound, 1/*batch*/, &map_2_images); dyld_register_image_state_change_handler(dyld_image_state_dependents_initialized, 0/*not batch*/, &load_images); }

在这里, runtime 先会调用 map_2_images 方法, 加载 images 到内存中, category 中扩展的属性和方法就是在这个时候附加到类上的,这将在后续的文章中进行探讨。然后会调用 load_images 这个方法:

复制代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
const char *load_images(enum dyld_image_states state, uint32_t infoCount, const struct dyld_image_info infoList[]) { bool found; // Return without taking locks if there are no +load methods here. found = false; ...... // Discover load methods { rwlock_writer_t lock2(runtimeLock); //先load images found = load_images_nolock(state, infoCount, infoList); } // Call +load methods (without runtimeLock - re-entrant) if (found) { //然后调用类的+load方法 call_load_methods(); } return nil; }

load_images 在这个方法里先是调用 load_images_nolock 方法, 在这个方法里会调用 prepare_load_methods 方法去准备好要被调用的 +load 方法,我们先来看下 prepare_load_methods 方法的实现:

复制代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
void prepare_load_methods(const headerType *mhdr) { size_t count, i; runtimeLock.assertWriting(); classref_t *classlist = _getObjc2NonlazyClassList(mhdr, &count); for (i = 0; i < count; i++) { schedule_class_load(remapClass(classlist[i])); } category_t **categorylist = _getObjc2NonlazyCategoryList(mhdr, &count); for (i = 0; i < count; i++) { category_t *cat = categorylist[i]; Class cls = remapClass(cat->cls); if (!cls) continue; // category for ignored weak-linked class realizeClass(cls); assert(cls->ISA()->isRealized()); add_category_to_loadable_list(cat); } }

在这里,先是 schedule_class_load(Class cls) 方法去准备好所有满足 +load 方法调用条件的类,这个方法会对入参的父类进行递归调用,以确保父类优先的顺序:

复制代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
static void schedule_class_load(Class cls) { if (!cls) return; assert(cls->isRealized()); // _read_images should realize if (cls->data()->flags & RW_LOADED) return; // Ensure superclass-first ordering schedule_class_load(cls->superclass); add_class_to_loadable_list(cls); cls->setInfo(RW_LOADED); }

prepare_load_methods 函数执行完之后,所有满足 +load 方法调用条件的类和分类就被分别保存在全局变量 loadable_classesloadable_categories 中了。

准备好类和分类之后,接下来就是对他们的 +load 方法进行调用了,找到 call_load_methods 方法:

复制代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
void call_load_methods(void) { static bool loading = NO; bool more_categories; loadMethodLock.assertLocked(); // Re-entrant calls do nothing; the outermost call will finish the job. if (loading) return; loading = YES; void *pool = objc_autoreleasePoolPush(); do { // 1. Repeatedly call class +loads until there aren't any more while (loadable_classes_used > 0) { call_class_loads(); } // 2. Call category +loads ONCE more_categories = call_category_loads(); // 3. Run more +loads if there are classes OR more untried categories } while (loadable_classes_used > 0 || more_categories); objc_autoreleasePoolPop(pool); loading = NO; }

在这个方法里,会以类优先于分类的顺序调用 +load 方法

这里有两个关键的函数 call_class_loads()call_category_loads

这两个函数会遍历上一步中准备好的 loadable_classesloadable_categories+load 方法,需要注意的是他们都是以函数内存地址的方式 ((*load_method)(cls, SEL_load))+load 方法进行调用的,而不是使用发送消息 objc_msgSend 的方式.

这样的调用方式就使得 +load 方法拥有了一个特性,那就是子类、父类和分类中的 +load 方法的实现是被区别对待的。也就是说如果子类没有实现 +load 方法,那么当它被加载时 runtime 是不会去调用父类的 +load 方法的。同理,当一个类和它的分类都实现了 +load 方法时,两个方法都会被调用,多个分类实现了 +load 方法时,每个分类的 +load 方法都会被调用。

initialize

+initialize 方法是在类或类的子类收到第一条消息之前被调用的,这里所指的消息包括实例方法和类方法的调用。

也就是说 +initialize 方法是以懒加载的方式被调用的,如果一直没有给一个类或他的子类发送消息,那么这个类的 +initialize 方法是永远不会调用的。

当我们向某个类发送消息时,runtime 会调用 IMP lookUpImpOrForward(...) 这个函数在类中查找相应方法的实现或进行消息转发,打开 objc-runtime-new.h 找到这个函数:

复制代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
IMP lookUpImpOrForward(Class cls, SEL sel, id inst, bool initialize, bool cache, bool resolver) { Class curClass; IMP imp = nil; ... if (initialize && !cls->isInitialized()) { // 类没有初始化时,对类进行初始化 _class_initialize (_class_getNonMetaClass(cls, inst)); // If sel == initialize, _class_initialize will send +initialize and // then the messenger will send +initialize again after this // procedure finishes. Of course, if this is not being called // from the messenger then it won't happen. 2778172 } ... }

从中可以看到当类没有初始化时,会调用 _class_initialize(Class cls) 对类进行初始化:

复制代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
void _class_initialize(Class cls) { assert(!cls->isMetaClass()); Class supercls; BOOL reallyInitialize = NO; // Make sure super is done initializing BEFORE beginning to initialize cls. // See note about deadlock above. supercls = cls->superclass; // 递归调用,对父类进行_class_initialize调用,确保父类的initialize方法比子类先调用 if (supercls && !supercls->isInitialized()) { _class_initialize(supercls); } ...... if (reallyInitialize) { // We successfully set the CLS_INITIALIZING bit. Initialize the class. // Record that we're initializing this class so we can message it. _setThisThreadIsInitializingClass(cls); // Send the +initialize message. // Note that +initialize is sent to the superclass (again) if // this class doesn't implement +initialize. 2157218 if (PrintInitializing) { _objc_inform("INITIALIZE: calling +[%s initialize]", cls->nameForLogging()); } // 发送调用类方法initialize的消息 ((void(*)(Class, SEL))objc_msgSend)(cls, SEL_initialize); ...... }

在这里,先是对入参的父类进行递归调用,以确保父类优先于子类初始化

还有一个关键的地方: runtime 使用了发送消息 objc_msgSend 的方式对 +initialize 方法进行调用,这样, +initialize 方法的调用就与普通方法的调用是一致的,都是走的发送消息的流程,所以,如果子类没有实现 +initialize 方法,将会沿着继承链去调用父类的 +initialize 方法,同理,分类中的 +initialize 方法会覆盖原本类的方法。

虽然对每个类只会调用一次 _class_initialize(Class cls) 方法,但是由于 +initialize 方法的调用走的是消息发送的流程,当某个类有多个子类时,这个类的 +initialize 方法有可能会被多次调用,这时,可能需要在 +initialize 方法中判断是否是由子类调用的:

复制代码
1
2
3
4
5
+ (void)initialize{ if (self == [ClassName class]) { ...... } }

总结:

  1. +load 方法在类加载时被调用,+initialize 方法在类收到第一条消息时调用,可能永远不会调用

  2. 两个方法的调用顺序都是先父类后子类,

  3. +load 方法在 runtime 中是直接以函数地址的方式进行调用,如果有多个分类,所有分类的 +load 方法也会被调用,并且在类的 +load 方法之后被调用,多个分类的 +load 方法调用顺序取决于编译的顺序

  4. +initialize 方法在 runtime 中是以发送消息的方式调用的,所以子类会覆盖父类的实现,分类会覆盖类的实现,多个分类只会调用一个分类的 +initialize 方法。

参考链接

  • https://www.mikeash.com/pyblog/friday-qa-2009-05-22-objective-c-class-loading-and-initialization.html

  • http://blog.leichunfeng.com/blog/2015/05/02/objective-c-plus-load-vs-plus-initialize/

本文出自 kingizz’s blog - Objective-C Runtime(三)类的加载与初始化 转载请注明出处。

最后

以上就是勤劳樱桃最近收集整理的关于Objective-C Runtime类的加载与初始化( load; initialize)loadinitialize总结:参考链接的全部内容,更多相关Objective-C内容请搜索靠谱客的其他文章。

本图文内容来源于网友提供,作为学习参考使用,或来自网络收集整理,版权属于原作者所有。
点赞(94)

评论列表共有 0 条评论

立即
投稿
返回
顶部