在分析其调用栈之前,首先来解释一下,什么是惰性的。
这是 main.m
文件中的代码:
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface XXObject : NSObject @end
@implementation XXObject
+ (void)initialize {
NSLog(@"XXObject initialize");
}
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool { }
return 0;
}
主函数中的代码为空,如果我们运行这个程序:
你会发现与 load
方法不同的是,虽然我们在 initialize
方法中调用了 NSLog
。但是程序运行之后没有任何输出。
如果,我们在自动释放池中加入以下代码:
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
__unused XXObject *object = [[XXObject alloc] init];
}
return 0;
}
再运行程序:
你会发现,虽然我们没有直接调用 initialize
方法。但是,这里也打印出了 XXObject initialize
字符串。
initialize
只会在对应类的方法第一次被调用时,才会调用。
我们在 initialize
方法中打一个断点,来查看这个方法的调用栈:
0 +[XXObject initialize]
1 _class_initialize
2 lookUpImpOrForward
3 _class_lookupMethodAndLoadCache3
4 objc_msgSend
5 main
6 start
直接来看调用栈中的 lookUpImpOrForward
方法,lookUpImpOrForward
方法只会在向对象发送消息,并且在类的缓存中没有找到消息的选择子时才会调用,具体可以看这篇文章,从源代码看 ObjC 中消息的发送。
在这里,我们知道 lookUpImpOrForward
方法是 objc_msgSend
触发的就够了。
在 lldb 中输入 p sel
打印选择子,会发现当前调用的方法是 alloc
方法,也就是说,initialize
方法是在 alloc
方法之前调用的,alloc
的调用导致了前者的执行。
其中,使用 if (initialize && !cls->isInitialized())
来判断当前类是否初始化过:
bool isInitialized() {
return getMeta()->data()->flags & RW_INITIALIZED;
}
当前类是否初始化过的信息就保存在元类的
class_rw_t
结构体中的flags
中。
这是 flags
中保存的信息,它记录着跟当前类的元数据,其中第 16-31 位有如下的作用:
flags
的第 29 位 RW_INITIALIZED
就保存了当前类是否初始化过的信息。
_class_initialize 方法
在 initialize
的调用栈中,直接调用其方法的是下面的这个 C 语言函数:
void _class_initialize(Class cls)
{
Class supercls;
BOOL reallyInitialize = NO;
// 1. 强制父类先调用 initialize 方法
supercls = cls->superclass;
if (supercls && !supercls->isInitialized()) {
_class_initialize(supercls);
}
{
// 2. 通过加锁来设置 RW_INITIALIZING 标志位
monitor_locker_t lock(classInitLock);
if (!cls->isInitialized() && !cls->isInitializing()) {
cls->setInitializing();
reallyInitialize = YES;
}
}
if (reallyInitialize) {
// 3. 成功设置标志位,向当前类发送 +initialize 消息
_setThisThreadIsInitializingClass(cls);
((void(*)(Class, SEL))objc_msgSend)(cls, SEL_initialize);
// 4. 完成初始化,如果父类已经初始化完成,设置 RW_INITIALIZED 标志位,
// 否则,在父类初始化完成之后再设置标志位。
monitor_locker_t lock(classInitLock);
if (!supercls || supercls->isInitialized()) {
_finishInitializing(cls, supercls);
} else {
_finishInitializingAfter(cls, supercls);
}
return;
} else if (cls->isInitializing()) {
// 5. 当前线程正在初始化当前类,直接返回,否则,会等待其它线程初始化结束后,再返回
if (_thisThreadIsInitializingClass(cls)) {
return;
} else {
monitor_locker_t lock(classInitLock);
while (!cls->isInitialized()) {
classInitLock.wait();
}
return;
}
} else if (cls->isInitialized()) {
// 6. 初始化成功后,直接返回
return;
} else {
_objc_fatal("thread-safe class init in objc runtime is buggy!");
}
}
方法的主要作用自然是向未初始化的类发送 +initialize
消息,不过会强制父类先发送 +initialize
。
-
强制未初始化过的父类调用
initialize
方法if (supercls && !supercls->isInitialized()) {
_class_initialize(supercls);
}