ios开发之 NSObject详解

NSObject是大部分Objective-C类继承体系的根类。这个类遵循NSObject协议,提供了一些通用的方法，对象通过继承NSObject，可以从其中继承访问运行时的接口，并让对象具备Objective-C对象的基本能力。下面我们就详细的介绍NSObject。

一、使用详解

1.加载及初始化类

/** 运行时加载类或分类调用该方法, 每个类只会调用一次 */
+ (void)load {

}

/** 类实例化使用前需要先初始化, 一个类调用一次, 如果子类没有实现该方法则会调用父类方法 */
+ (void)initialize {

}

注释：
      load`和`initialize`区别在于：`load`是只要类所在文件被引用就会被调用，而`initialize`是在类或者其子类的第一个方法被调用前调用。所以如果类没有被引用进项目，就不会有`load`调用；但即使类文件被引用进来，但是没有使用，那么`initialize`也不会被调用；`load`每个类只会调用一次，`initialize`也只调用一次，但是如果子类没有实现`initialize`方法则会调用父类的方法，因此作为父类的`initialize`方法可能会调用多次。

2.分配内存空间及初始化对象

LXStudent *student =  [LXStudent new];

LXStudent *student2 = [[LXStudent alloc] init];

LXStudent *student3 = [[LXStudent allocWithZone:nil] init];

注释：
      创建新对象时，首先调用`alloc`为对象分配内存空间，再调用`init`初始化对象，如`[[NSObject alloc] init]`；而`new`方法先给新对象分配空间然后初始化对象，因此`[NSObject new]`等同于`[[NSObject alloc] init]`；关于`allocWithZone`方法，官方文档解释该方法的参数是被忽略的，正确的做法是传nil或者NULL参数给它。

3、给对象发送消息（执行方法）

（1）直接调用

// 调用无参无返回值方法(举例)
[student running];
// 调用有参无返回值方法（举例）
[student readingWithText:@"Hello World!"];
// 调用有参有返回值方法 （举例）
NSNumber *sum = [student sumWithNum:@(2) num2:@(3)];

注释：
     我们通常都采用这种直接调用的方式，给对象发消息执行方法。这种方式调用编译时会自动校验方法、参数、返回值是否正确。因此我们必须在头文件中声明方法的使用。

（2）使用`performSelector`执行

// 先判断对象是否能调用方法，再执行调用方法
if ([student respondsToSelector:@selector(running)]) {
     //调用无参无返回值方法
     [student performSelector:@selector(running)];
}
if ([student respondsToSelector:@selector(readingWithText:)]) {
     //调用有参无返回值方法
     [student performSelector:@selector(readingWithText:) withObject:@"Hello World"];
}
if ([student respondsToSelector:@selector(sumWithNum:num2:)]) {
     //调用有参有返回值方法
     NSNumber *sum = [student performSelector:@selector(sumWithNum:num2:) withObject:@(2) withObject:@(8)];
}

注释：
     使用`performSelector:`是运行时系统负责去找方法，在编译时候不做任何校验；因此在使用时必须先使用`respondsToSelector:`检查对象是否能调用方法，否则可能出现运行崩溃。`performSelector:`常用于调用运行时添加的方法，即编译时不存在，但是运行时候存在的方法。另外需要注意的是`performSelector:`系统提供最多接受两个参数的方法，而且参数和返回都是`id`类型，并不支持基础数据类型（如：int, float等）。

（3）使用IMP指针调用

// 创建SEL
SEL runSel = @selector(running);
SEL readSel = NSSelectorFromString(@"readingWithText:");
SEL sumSel = NSSelectorFromString(@"sumWithNum:num2:");

// 调用无参无返回值方法
IMP rumImp = [student methodForSelector:runSel];
void (*runFunc)(id, SEL) = (void *)rumImp;
runFunc(student, runSel);

// 调用有参无返回值方法
IMP readImp = [[student class] instanceMethodForSelector:readSel];
void (*speakFunc)(id, SEL, NSString *) = (void *)readImp;
speakFunc(student, readSel, @"Hello World");

// 调用有参有返回值方法
IMP sumImp = [student methodForSelector:sumSel];
NSNumber *(*sumFunc)(id, SEL, NSNumber *, NSNumber *) = (void *)sumImp;
NSNumber *sum3 = sumFunc(student, sumSel, @(6), @(6));

注释： `SEL` 是方法的索引。IMP是函数指针，指向方法的地址。`SEL`与`IMP`是一一对应的关系，因此我们可以通过修改对应关系达到运行时方法交换的目的。
创建`SEL`对象两种方法：
1、使用`@selector()`创建
2、使用`NSSelectorFromString()`创建
获取方法`IMP`指针两种方法:
1、`- (IMP)methodForSelector:(SEL)aSelector;` 实例方法
2、`+ (IMP)instanceMethodForSelector:(SEL)aSelector;` 类方法

4、复制对象

// 两个源数组
NSArray *sourceArrayI = [NSArray arrayWithObjects:@"I", @"I", nil];
NSMutableArray *sourceArrayM = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"M", @"M", nil];

// 两个copy
NSArray *copyArrayI = [sourceArrayI copy];
NSArray *copyArrayM = [sourceArrayM copy];

// 两个mutableCopy
NSMutableArray *mutableArrayI = [sourceArrayI mutableCopy];
NSMutableArray *mutableArrayM = [sourceArrayM mutableCopy];

注释：`copy`拷贝为不可变对象，`mutableCopy`拷贝为可变变量，`copy`和`mutableCopy`都可理解为复制了一个新对象。虽然`copy`对静态对象只是引用计数加1，但是并不影响我们对复制前后的对象进行使用。需要注意的是对于容器对象而言，这两个方法只是复制了容器本身，对容器中包含的对象只是简单的指针引用，并没有深层复制。

5、获取Class

// 获取类
Class curClass1 = [student class];
Class curClass2 = [LXStudent class];

// 获取父类
Class supClass1 = [student superclass];
Class supClass2 = [LXStudent superclass];

6、判断方法

// 初始化对象
LXPerson  *person  =  [LXPerson new];
LXStudent *student =  [LXStudent new];
LXStudent *student2 = student;

// 判断对象是否继承NSObject
if ([student isProxy]) {
    NSLog(@"student对象是继承NSObject类");
}

// 判断两个对象是否相等
if ([student isEqual:student2]) {
    NSLog(@"student对象与student2对象相等");
}

// 判断对象是否是指定类
if ([person isKindOfClass:[ZMPerson class]]) {
    NSLog(@"person对象是ZMPerson类");
}

// 判断对象是否是指定类或子类
if ([student isKindOfClass:[ZMPerson class]]) {
    NSLog(@"student对象是ZMPerson类的子类");
}

// 判断是否是另一个类的子类
if ([LXStudent isSubclassOfClass:[ZMPerson class]]) {
    NSLog(@"LXStudent类是ZMPerson类的子类");
}

// 判判断对象是否遵从协议
if ([student conformsToProtocol:@protocol(NSObject)]) {
    NSLog(@"student对象遵循NSObject协议");
}

// 判断类是否遵从给定的协议
if ([LXStudent conformsToProtocol:@protocol(NSObject)]) {
    NSLog(@"LXStudent类遵循NSObject协议");
}

// 判断对象是否能够调用给定的方法
if ([student respondsToSelector:@selector(running)]) {
    NSLog(@"student对象可以调用‘running’方法");
}

// 判断实例是否能够调用给定的方法
if ([LXStudent instancesRespondToSelector:@selector(running)]) {
    NSLog(@"LXStudent类可以调用‘running’方法");
}

二、NSObject.h详解

//
// NSObject.h
// LXHeaderFile
//
// Created by CheYin on 2018/9/4.
// Copyright © 2017年 CheYin. All rights reserved.
//
// 详解 NSObject.h
// Version iOS 10.3
//

#ifndef _OBJC_NSOBJECT_H_
#define _OBJC_NSOBJECT_H_

#if __OBJC__

#include <objc/objc.h>
#include <objc/NSObjCRuntime.h>

@class NSString, NSMethodSignature, NSInvocation;

#pragma mark - 协议部分

@protocol NSObject

/** 判断两个对象是否相等, 如相等返回YES, 否则返回NO */
- (BOOL)isEqual:(id)object; 
/** 获取对象hash值, 两对象相等hash值也相等 */
@property (readonly) NSUInteger hash;

/** 获取对象的父类 */
@property (readonly) Class superclass;
/** 获取当前对象的类 */
- (Class)class OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use 'type(of: anObject)' instead");
/** 获取当前对象 */
- (instancetype)self;

/** 发送指定的消息给对象, 返回消息执行结果(相当于方法调用) */
- (id)performSelector:(SEL)aSelector;
/** 发送带一个参数的消息给对象, 返回消息执行结果(相当于方法调用) */
- (id)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)object;
/** 发送带两个参数的消息给对象, 返回消息执行结果(相当于方法调用) */
- (id)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)object1 withObject:(id)object2;

/** 判断对象是否继承NSObject */
- (BOOL)isProxy;

/** 判断对象是否是给定类或给定类子类的实例 */
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)aClass;
/** 判断对象是否是给定类的实例 */
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)aClass;
/** 判断对象是否遵从给定的协议 */
- (BOOL)conformsToProtocol:(Protocol *)aProtocol;

/** 判断对象是否能够调用给定的方法 */
- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector;

/** 对象引用计数加1, 在MRC下使用 */
- (instancetype)retain OBJC_ARC_UNAVAILABLE;
/** 对象引用计数减1, 在MRC下使用 */
- (oneway void)release OBJC_ARC_UNAVAILABLE;
/** 对象引用计数以推迟方式自动减1, 在MRC下使用 */
- (instancetype)autorelease OBJC_ARC_UNAVAILABLE;
/** 获取对象引用计数, 在MRC下使用 */
- (NSUInteger)retainCount OBJC_ARC_UNAVAILABLE;
/** 获取对象存储空间, 在MRC下使用 */
- (struct _NSZone *)zone OBJC_ARC_UNAVAILABLE;

/** 获取对象描述信息 */
@property (readonly, copy) NSString *description;
@optional
/** 获取对象在调试器中的描述信息 */
@property (readonly, copy) NSString *debugDescription;

@end

#pragma mark - 类部分

OBJC_AVAILABLE(10.0, 2.0, 9.0, 1.0)
OBJC_ROOT_CLASS
OBJC_EXPORT
@interface NSObject <NSObject> {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
}

/** 运行时加载类或分类调用该方法, 每个类只会调用一次 */
+ (void)load;
/** 类实例化使用前需要先初始化, 一个类调用一次, 如果子类没有实现该方法则会调用父类方法 */
+ (void)initialize;
/** 初始化对象 */
- (instancetype)init
#if NS_ENFORCE_NSOBJECT_DESIGNATED_INITIALIZER
NS_DESIGNATED_INITIALIZER
#endif
;

/** 为新对象分配内存空间并初始化, 等于[[NSObject alloc] init] */
+ (instancetype)new OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use object initializers instead");
/** 为新对象分配内存空间, 参数传nil */
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use object initializers instead");
/** 为新对象分配内存空间 */
+ (instancetype)alloc OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use object initializers instead");
/** 释放对象, 当对象的引用计数为0时会调用此方法 */
- (void)dealloc OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use 'deinit' to define a de-initializer");
/** 垃圾回收器调用此方法前处理它所使用的内存。 */
- (void)finalize OBJC_DEPRECATED("Objective-C garbage collection is no longer supported");

/** 复制为不可变对象 */
- (id)copy;
/** 复制为可变对象 */
- (id)mutableCopy;

/** 在指定的内存空间上复制为不可变对象, 在MRC下使用 */
+ (id)copyWithZone:(struct _NSZone *)zone OBJC_ARC_UNAVAILABLE;
/** 在指定的内存空间上复制为可变对象, 在MRC下使用 */
+ (id)mutableCopyWithZone:(struct _NSZone *)zone OBJC_ARC_UNAVAILABLE;

/** 判断实例是否能够调用给定的方法 */
+ (BOOL)instancesRespondToSelector:(SEL)aSelector;
/** 判断类是否遵从给定的协议 */
+ (BOOL)conformsToProtocol:(Protocol *)protocol;
/** 获取指向方法实现IMP的指针 */
- (IMP)methodForSelector:(SEL)aSelector;
/** 获取指向实例方法实现IMP的指针 */
+ (IMP)instanceMethodForSelector:(SEL)aSelector;
/** 找不到函数实现的将调用此方法抛出异常 */
- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector;

/** 返回消息被第一个转发的对象, 对象没有找到SEL的IML时就会执行调用该方法 */
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0);
/** methodSignatureForSelector:返回不为nil则调用该方法, 可以重写该方法将SEL转发给另一个对象 */
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("");
/** 获取方法签名, 对象没有找到SEL的IML时就会执行调用该方法, 可以重写该方法抛出一个函数的签名，再由forwardInvocation:去执行 */
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("");

/** 获取实例方法签名 */
+ (NSMethodSignature *)instanceMethodSignatureForSelector:(SEL)aSelector OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("");

/** 允许弱引用标量, 对于所有allowsWeakReference方法返回NO的类都绝对不能使用__weak修饰符 */
- (BOOL)allowsWeakReference UNAVAILABLE_ATTRIBUTE;
/** 保留弱引用变量, 在使用__weak修饰符的变量时, 当被赋值对象的retainWeakReference方法返回NO的情况下, 该变量将使用“nil” */
- (BOOL)retainWeakReference UNAVAILABLE_ATTRIBUTE;

/** 判断是否是另一个类的子类 */
+ (BOOL)isSubclassOfClass:(Class)aClass;

/** 动态解析一个类方法 */
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0);
/** 动态解析一个实例方法, 对象没有找到SEL的IML时就会执行调用该方法, 可以重写该方法给对象添加所需的SEL */
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0);

/** 获取对象hash值, 两对象相等hash值也相等*/
+ (NSUInteger)hash;
/** 获取对象的父类 */
+ (Class)superclass;
/** 获取类 */
+ (Class)class OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use 'aClass.self' instead");
/** 获取对象描述信息 */
+ (NSString *)description;
/** 获取对象在调试器中的描述信息 */
+ (NSString *)debugDescription;

@end

#endif

#endif