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。編譯器會將訊息發送轉換成對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]; 將被轉換為:objc_msgSend(receiver, selector);
objc_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. 尋找selector所指代的程式(方法的真正實現)。因為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尋找依賴於receiver的類
2. 調用該實現,並將一系列參數傳遞過去
3. 將該實現的傳回值作為自己的傳回值,返回之
訊息傳遞的關鍵是,編譯器構建每個類和對象時所採用的資料結構。每個類都包含以下兩個必要元素:
- 一個指向父類的指標。
- 一個調度表(dispatch table)。該調度表將類的selector與方法的實際記憶體位址關聯起來。
每個對象都有一個指向所屬類的指標isa。通過該指標,對象可以找到它所屬的類,也就找到了其全部父類,如所示:
當向一個對象發送訊息時,objc_msgSend方法根據對象的isa指標找到對象的類,然後在類的調度表(dispatch table)中尋找selector。如果無法找到selector,objc_msgSend通過指向父類的指標找到父類,並在父類的調度表(dispatch table)中尋找selector,以此類推直到NSObject類。一旦尋找到selector,objc_msgSend方法根據調度表的記憶體位址調用該實現。
通過這種方式,message與方法的真正實現在執行階段才綁定。
為了保證訊息發送與執行的效率,系統會將全部selector和使用過的方法的記憶體位址緩衝起來。每個類都有一個獨立的緩衝,緩衝包含有當前類自己的selector以及繼承自父類的selector。尋找調度表(dispatch table)前,訊息發送系統首先檢查receiver對象的緩衝。
快取命中的情況下,訊息發送(messaging)比直接調用方法(function call)只慢一點點點點。