iOS 消息轉發機制

在Objective-C中，使用對象進行方法調用是一個消息發送的過程（Objective-C采用“動態綁定機制”，所以所要調用的方法直到運行期才能確定）。

方法在調用時，系統會查看這個對象能否接收這個消息（查看這個類有沒有這個方法，或者有沒有實現這個方法。），如果不能并且只在不能的情況下，就會調用下面這幾個方法，給你“補救”的機會，你可以先理解為幾套防止程序crash的備選方案，我們就是利用這幾個方案進行消息轉發，注意一點，前一套方案實現后一套方法就不會執行。如果這幾套方案你都沒有做處理，那么程序就會報錯crash。

OC的運行時在程序崩潰前提供了三次拯救程序的機會：

方案一：

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel

方案二：

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

方案三：

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;

上圖顯示了消息轉發的具體流程，接收者在每一步中均有機會處理消息。步驟越往后處理消息的代價越大。首先，會調用

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel 。若方法返回YES，則表示可以處理該消息。在這個過程，可以動態地給消息增加方法。

// Person.m

// 不自動生成getter和setter方法
@dynamic name; 

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    if (sel == @selector(name)) {
        // BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)
        class_addMethod(self, sel, (IMP)GetterName, "@@:");
        return YES;
    }
    if (sel == @selector(setName:)) {
        class_addMethod(self, sel, (IMP)SetterName, "v@:@");
        return YES;
    }

    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

// （用于類方法）
//+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel
//{
//    NSLog(@"resolveClassMethod called %@", NSStringFromSelector(sel));
//    
//    return [super resolveClassMethod:sel];
//}

id GetterName(id self, SEL cmd)
{
    NSLog(@"%@, %s", [self class], sel_getName(cmd));

    return @"Getter called";
}

void SetterName(id self, SEL cmd, NSString *value)
{
    NSLog(@"%@, %s, %@", [self class], sel_getName(cmd), value);

    NSLog(@"SetterName called"
);

簽名符號含義：

*          代表  char * 
char BOOL  代表  c
:          代表  SEL 
^type      代表  type *
@          代表  NSObject * 或 id
^@         代表  NSError ** 
#          代表  NSObject 
v          代表  void

// main.m
/* 現在在main.m中給Person發送setName:和name消息，由于Person中未實現這兩個方法，就會經消息轉發調用GetterName和SetterName方法
*/

Person *person = [[Person alloc] init];

[person setName:@"Jake"];

NSLog(@"%@", [person name]);

// 輸出結果：

Person, setName:, Jake
SetterName called
Person, name
Getter called

若方法返回NO，則進行消息轉發的第二步，查找是否有其它的接收者。對應的處理函數是：

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector 。可以通過該函數返回一個可以處理該消息的對象。

現在新建一個類Child，在Child中實現一個eat方法，在Person類中定義eat方法但不實現它。

// Child.m

- (void)eat
{
    NSLog(@"Child method eat called");
}

然后在Person類中實現 forwardingTargetForSelector:方法：

// Person.m
// 當調用Person中的eat方法時，由于Person中并未實現該方法，就會經下面的方法將消息轉發給可以處理eat方法的對象

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
    NSString *selStr = NSStringFromSelector(aSelector);

    if ([selStr isEqualToString:@"eat"]) {
        return [[Child alloc] init];        // 這里返回Child類對象，讓Child去處理eat消息
    }

    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}

// main.m

[person eat];

// 輸出結果：

Child method eat called

通過此方案，我們可以用“組合”來模擬出“多重繼承”的某些特性。在一個對象內部，可能還有一系列其他對象，該對象可以經由此方法將能夠處理某選擇子的相關內部對象返回，這樣的話，在外界看來好像是該對象親自處理了這些消息。

偽多繼承與真正的多繼承的區別在于，真正的多繼承是將多個類的功能組合到一個對象中，而消息轉發實現的偽多繼承，對應的功能仍然分布在多個對象中，但是將多個對象的區別對消息發送者透明。

若第二步返回nil，則進入消息轉發的第三步。調用

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation 。這個方法實現得很簡單。只需要改變調用目標，使消息在新目標上得以調用即可。不過，如果采用這種方式，實現的效果與第二步的消息轉發是一致的。所以比較有用的實現方式是：先以某種方式改變消息內容，比如追加另外一個參數，或者改換選擇子，等等。

// Person.m

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
{
     NSString *sel = NSStringFromSelector(aSelector);
    // 判斷要轉發的SEL
    if ([sel isEqualToString:@"sleep"]) {
        // 為轉發的方法手動生成簽名
        return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
    }

    return [super methodSignatureForSelector:aSelector]; 
}

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
    SEL selector = [anInvocation selector];
    // 新建需要轉發消息的對象
    Child *child = [[Child alloc] init];
    if ([child respondsToSelector:selector]) {
        // 喚醒這個方法
        [anInvocation invokeWithTarget:child];
    }
}

// Child.h

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Child : NSObject

- (void)eat;

- (void)sleep;

@end

// Child.m

- (void)sleep
{
    NSLog(@"Child method sleep called");
}

// 輸出結果：

Child method sleep called

有時候服務器很煩不靠譜，老是不經意間返回null，可以重寫NSNull的消息轉發方法, 讓他能處理這些異常的方法，達到解決問題的目的。