Object-c 语言的动态性

OC语言的动态性

OC语言的动态性主要体现在三个方面:动态类型(Dynamic typing)动态绑定(Dynamic binding)动态加载(Dynamic loading)

动态类型

      动态类型指的是对象指针类型的动态性,具体是指使用id任意类型将对象的类型确定推迟到运行时,由赋给它的对象类型决定对象指针的类型。另外类型确定推迟到运行时之后,可以通过NSObject的isKindOfClass方法动态判断对象最后的类型(动态类型识别)。也就是说id修饰的对象为动态类型对象,其他在编译器指明类型的为静态类型对象,通常如果不需要涉及到多态的话还是要尽量使用静态类型(错误可以在编译器提前查出,可读性好)。

NSString* testObject = [[NSData alloc] init]; 

      testObject编译时指针的类型为NSString,即编译时会被当成一个NSString实例来处理,编译器在类型检查的时候如果发现类型不匹配则会给出黄色警告,该语句给指针赋值用的是一个NSData对象,则编译时编译器则会给出类型不匹配警告。但编译时如果testObject调用NSString的方法编译器会认为是正确的,既不会警告也不会报错。

      运行时指针指向的实际是一个NSData对象,因此如果指针调用了NSString的方法,虽然编译时通过了,但运行时会崩溃,因为NSData对象没有该方法;另外,虽然运行时指针实际指向的是NSData,但编译时编译器并不知道(编译器会把指针当成NSString对象处理),因此如果试图用这个指针调用NSData的方法会直接编译不通过,给出红色报错,程序也运行不起来。

id testObject = [[NSData alloc] init];

编译时编译器把testObject指针当成任意类型,运行时才确定testObject为NSData对象。

动态绑定

      动态绑定指的是方法确定的动态性,具体指的是利用OC的消息传递机制将要执行的方法的确定推迟到运行时,可以动态添加方法。也就是说,一个OC对象是否调用某个方法不是由编译器决定的,而是由运行时决定的;另外关于动态绑定的关键一点是基于消息传递机制的消息转发机制,主要处理应对一些接受者无法处理的消息,此时有机会将消息转发给其他接收者处理,具体见下面介绍。

      动态绑定是基于动态类型的,在运行时对象的类型确定后,那么对象的属性和方法也就确定了(包括类中原来的属性和方法以及运行时动态新加入的属性和方法),这也就是所谓的动态绑定了。动态绑定的核心就该是在运行时动态的为类添加属性和方法,以及方法的最后处理或转发,主要用到C语言语法,因为涉及到运行时,因此要引入运行时头文件:#include <objc/runtime.h>

消息传递机制:

      在OC中,方法的调用不再理解为对象调用其方法,而是要理解成对象接收消息,消息的发送采用‘动态绑定’机制,具体会调用哪个方法直到运行时才能确定,确定后才会去执行绑定的代码。方法的调用实际就是告诉对象要干什么,给对象(的指针)传送一个消息,对象为接收者(receiver),调用的方法及其参数即消息(message),给一个对象传消息表达为:[receiver message]; 接受者的类型可以通过动态类型识别于运行时确定。

      在消息传递机制中,当开发者编写[receiver message];语句发送消息后,编译器都会将其转换成对应的一条objc_msgSend C语言消息发送原语,具体格式为:

 void objc_msgSend (id self, SEL cmd, ...)

      这个原语函数参数可变,第一个参数填入消息的接受者,第二个参数是消息‘选择子’,后面跟着可选的消息的参数。有了这些参数,objc_msgSend就可以通过接受者的的isa指针,到其类对象中的方法列表中以选择子的名称为‘键’寻找对应的方法,找到则转到其实现代码执行,找不到则继续根据继承关系从父类中寻找,如果到了根类还是无法找到对应的方法,说明该接受者对象无法响应该消息,则会触发‘消息转发机制’,给开发者最后一次挽救程序崩溃的机会。

动态加载

      动态加载主要包括两个方面,一个是动态资源加载,一个是一些可执行代码模块的加载,这些资源在运行时根据需要动态的选择性的加入到程序中,是一种代码和资源的‘懒加载’模式,可以降低内存需求,提高整个程序的性能,另外也大大提高了可扩展性。

      例如:资源动态加载中的图片资源的屏幕适配,同一个图片对象可能需要准备几种不同分辨率的图片资源,程序会根据当前的机型动态选择加载对应分辨率的图片,像iphone4之前老机型使用的是@1x的原始图片,而retina显示屏出现之后每个像素点被分成了四个像素,因此同样尺寸的屏幕需要4倍分辨率(宽高各两倍)的@2x图片,最新的针对iphone6/6+以上的机型则需要@3x分辨率的图片。

参考文章

Objective-C语言的动态性总结(编译时与运行时)

Objective-C动态特性

Objective-C的动态特性

深入Objective-C的动态特性

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