iOS认识load方法
意识到load方法是因为最近学习Method Swilzzing时发现与其它的系统方法不同。 当时创建了一个UIViewController的catagory并重写了load方法。
在这篇文章中指出:
+ load 作为 Objective-C 中的一个方法,与其它方法有很大的不同。只是一个在整个文件被加载到运行时,在 main 函数调用之前被 ObjC 运行时调用的钩子方法。其中关键字有这么几个:
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文件刚加载
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main 函数之前
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钩子方法
针对提问进行整理学习
Q1:load 方法是如何被调用的?
A1:当 Objective-C 运行时初始化的时候,会通过 dyld_register_image_state_change_handler 在每次有新的镜像加入运行时的时候,进行回调。执行 load_images 将所有包含 load 方法的文件加入列表 loadable_classes ,然后从这个列表中找到对应的 load 方法的实现,调用 load 方法。
Q2:load 方法会有为我们所知的这种调用顺序?
规则一:父类先于子类调用
规则二:类先于分类调用
A2:分析 schedule_class_load 和 call_load_methods 可得。
// 在系统内核做好程序准备工作之后,交由 dyld(是the dynamic link editor 的缩写,它是苹果的动态链接器) 负责余下的工作。
// 1、首先在整个运行时初始化时 _objc_init 注册的回调 dyld_register_image_state_change_handler(dyld_image_state_dependents_initialized, 0/*not batch*/, &load_images);
// 2、每当有新的镜像加载到 runtime 时,都会执行 load_images 方法进行回调,并传入最新镜像的信息列表 infoList const char * load_images(enum dyld_image_states state, uint32_t infoCount, const struct dyld_image_info infoList[]) { bool found; found = false; for (uint32_t i = 0; i < infoCount; i++) { if (hasLoadMethods((const headerType *)infoList[i].imageLoadAddress)) { // 3、如果在扫描镜像的过程中发现了 + load 符号 found = true; break; } }
if (!found) return nil; recursive_mutex_locker_t lock(loadMethodLock); { rwlock_writer_t lock2(runtimeLock);
// 4、会进入 load_images_nolock 来查找 load 方法
found = load_images_nolock(state, infoCount, infoList); } if (found) {
// 7、在将镜像加载到运行时、对 load 方法的准备就绪之后,执行 call_load_methods 开始调用 load 方法 call_load_methods(); } return nil; }
// 4、调用 load_image_nolock bool load_images_nolock(enum dyld_image_states state,uint32_t infoCount, const struct dyld_image_info infoList[] { bool found = NO; uint32_t i; i = infoCount; while (i--) { const headerType *mhdr = (headerType*)infoList[i].imageLoadAddress; if (!hasLoadMethods(mhdr)) continue;
// 5、调用 prepare_load_methods 对 load 方法的调用进行准备 prepare_load_methods(mhdr); found = YES; } return found; } // 5、调用 prepare_load_methods(将需要调用 load 方法的类添加到一个列表中) void prepare_load_methods(const headerType *mhdr) { size_t count, i; runtimeLock.assertWriting();
/* 通过 _getObjc2NonlazyClassList 获取所有的类的列表 */ classref_t *classlist = _getObjc2NonlazyClassList(mhdr, &count); for (i = 0; i < count; i++) {
// 6、调用 schedule_class_load 递归地安排当前类和没有调用 load 的父类进入列表
/* 通过 remapClass 获取类对应的指针 */
schedule_class_load(remapClass(classlist[i]));
}
/* 同理处理分类 */
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);
}
}
// 6、调用 schedule_class_load (红色代码保证了父类在子类前面调用 load 方法) static void schedule_class_load(Class cls) { if (!cls) return; assert(cls->isRealized()); if (cls->data()->flags & RW_LOADED) return;
/* 先把父类加入待加载的列表 */ schedule_class_load(cls->superclass);
/* 再执行 add_class_to_loadabel_list 将当前类也加入进去 */ add_class_to_loadable_list(cls); ---------------------------------------》得出规则一 cls->setInfo(RW_LOADED); }
// 其中 add_class_to_loadable_list 添加到待加载的类的列表 void add_class_to_loadable_list(Class cls) { IMP method; loadMethodLock.assertLocked(); method = cls->getLoadMethod(); if (!method) return; if (loadable_classes_used == loadable_classes_allocated) { loadable_classes_allocated = loadable_classes_allocated*2 + 16; loadable_classes = (struct loadable_class *) realloc(loadable_classes, loadable_classes_allocated * sizeof(struct loadable_class)); } loadable_classes[loadable_classes_used].cls = cls; loadable_classes[loadable_classes_used].method = method; loadable_classes_used++; } // 其中 add_category_to_loadable_list 添加到待加载的分类的列表 void add_category_to_loadable_list(Category cat) { IMP method; loadMethodLock.assertLocked(); method = _category_getLoadMethod(cat); if (!method) return; if (loadable_categories_used == loadable_categories_allocated) { loadable_categories_allocated = loadable_categories_allocated*2 + 16; loadable_categories = (struct loadable_category *) realloc(loadable_categories, loadable_categories_allocated * sizeof(struct loadable_category)); } loadable_categories[loadable_categories_used].cat = cat; loadable_categories[loadable_categories_used].method = method; loadable_categories_used++; }
// 7、调用 call_load_methods void call_load_methods(void) { ... do { while (loadable_classes_used > 0) { call_class_loads(); } more_categories = call_category_loads(); --------------------------------》得出规则二 } while (loadable_classes_used > 0 || more_categories); ... }
// 其中call_class_loads 会从一个待加载的类列表 loadable_classes 中寻找对应的类,然后找到 @selector(load) 的实现并执行。 static void call_class_loads(void) { int i; struct loadable_class *classes = loadable_classes; int used = loadable_classes_used; loadable_classes = nil; loadable_classes_allocated = 0; loadable_classes_used = 0; for (i = 0; i < used; i++) { Class cls = classes[i].cls; load_method_t load_method = (load_method_t)classes[i].method; if (!cls) continue; (*load_method)(cls, SEL_load); // 真正调用 +[XXObject load] 方法 } if (classes) free(classes); }
补充:
1)什么是镜像?
2)由上得出
load_images -> load_images_nolock -> prepare_load_methods -> schedule_class_load -> add_class_to_loadable_list
的调用过程。ObjC 对于加载的管理主要使用了两个列表,分别是 loadable_classes 和 loadable_categories。其中的add_class_to_loadable_list就是将未加载的类添加到 loadable_classes 数组中,add_category_to_loadable_list实现几乎相同
3)相比于类 load 方法的调用,分类中 load 方法的调用就有些复杂了
static bool call_category_loads(void) { int i, shift; bool new_categories_added = NO; // 1. 获取当前可以加载的分类列表 struct loadable_category *cats = loadable_categories; int used = loadable_categories_used; int allocated = loadable_categories_allocated; loadable_categories = nil; loadable_categories_allocated = 0; loadable_categories_used = 0; for (i = 0; i < used; i++) { Category cat = cats[i].cat; load_method_t load_method = (load_method_t)cats[i].method; Class cls; if (!cat) continue; cls = _category_getClass(cat); if (cls && cls->isLoadable()) { // 2. 如果当前类是可加载的 `cls && cls->isLoadable()` 就会调用分类的 load 方法 (*load_method)(cls, SEL_load); cats[i].cat = nil; } } // 3. 将所有加载过的分类移除 `loadable_categories` 列表 shift = 0; for (i = 0; i < used; i++) { if (cats[i].cat) { cats[i-shift] = cats[i]; } else { shift++; } } used -= shift; // 4. 为 `loadable_categories` 重新分配内存,并重新设置它的值 new_categories_added = (loadable_categories_used > 0); for (i = 0; i < loadable_categories_used; i++) { if (used == allocated) { allocated = allocated*2 + 16; cats = (struct loadable_category *) realloc(cats, allocated * sizeof(struct loadable_category)); } cats[used++] = loadable_categories[i]; } if (loadable_categories) free(loadable_categories); if (used) { loadable_categories = cats; loadable_categories_used = used; loadable_categories_allocated = allocated; } else { if (cats) free(cats); loadable_categories = nil; loadable_categories_used = 0; loadable_categories_allocated = 0; } return new_categories_added; }