9、iOS底层分析 - 类的加载

程序启动

1. 静态库是直接编译进程序的
   1. 动态库是需要的时候动态添加的，dyld链接的就是动态库
   2. dyld 是苹果的动态链接器，每个程序依赖的动态库都需要通过dyld（位于/usr/lib/dyld）一个一个加载到内存。 加载的是镜像文件
   3. 如果每个程序运行的时候都重复的去加载，势必造成运行缓慢，为了优化启动速度和提高程序性能，就用到了共享缓存机制。所有默认的动态链接库被合并成一个大的缓存文件，放到/System/Library/Caches/com.apple.dyld/目录下，按不同框架分别保存
   4. 例如iPhone 里面就有dyld_shared_cache_armv7s和dyld_shared_cache_armv64两个文件，如下图所示。
   5. 
2. 1. objc_init
      1. 提供运行时环境
      2. 程序启动后是如何从dyld到objc_init的？
         1. 递归初始化  system库（系统库）
         2. dispatch （调度）
         3. objc   ->  objc_init
         4. objc_init  中进行映射，将镜像文件中的数据映射出来映射到表里
3. images 
   1. dyld 与 objc_init 通讯
   2. 这个镜像文件在dyld 中才有
   3. objc_init依赖的镜像文件
4. 回调函数
   1. *snotif
   2. 注册
   3. 指针
5. images 加载
   1. 在内存中用表存（内存中存的形式集合形式、table表形式，map）
   2. 镜像文件给读出来 – 存到内存中
      1. 读的数据都是什么?
      2. 二进制（类、协议、分类、sel）

 

类的加载

_objc_init

1. 程序在启动时，先用dyld进行动态库的链接，做完一系列准备操作之后，会进入到_objc_init方法

2. /***********************************************************************
   * _objc_init
   * Bootstrap initialization. Registers our image notifier with dyld.
   * Called by libSystem BEFORE library initialization time
   **********************************************************************/
   
   void _objc_init(void)
   {
       static bool initialized = false;
       if (initialized) return;
       initialized = true;
       
       // fixme defer initialization until an objc-using image is found?
       environ_init();   //读取环境变量
       tls_init();       //关于线程key的绑定
       static_init();    //系统级别的类，在这里进行初始化
       lock_init();      //是空实现！！这个方法里面什么都没写
       exception_init(); //初始化libobic的异常处理系统
   
       _dyld_objc_notify_register(&map_images, load_images, unmap_image); //注册处理程序，以便在映射，取消映射和初始化objc图像是调用。
   }
   

1、environ_init

1. 读取影响运行时的环境变量，可以在终端输入 export OBJC_HELP=1 来打印环境变量帮助

2. objc[3206]: Objective-C runtime debugging. Set variable=YES to enable.
   objc[3206]: OBJC_HELP: describe available environment variables
   objc[3206]: OBJC_PRINT_OPTIONS: list which options are set
   objc[3206]: OBJC_PRINT_IMAGES: log image and library names as they are loaded
   objc[3206]: OBJC_PRINT_IMAGE_TIMES: measure duration of image loading steps
   objc[3206]: OBJC_PRINT_LOAD_METHODS: log calls to class and category +load methods
   objc[3206]: OBJC_PRINT_INITIALIZE_METHODS: log calls to class +initialize methods
   objc[3206]: OBJC_PRINT_RESOLVED_METHODS: log methods created by +resolveClassMethod: and +resolveInstanceMethod:
   objc[3206]: OBJC_PRINT_CLASS_SETUP: log progress of class and category setup
   objc[3206]: OBJC_PRINT_PROTOCOL_SETUP: log progress of protocol setup
   objc[3206]: OBJC_PRINT_IVAR_SETUP: log processing of non-fragile ivars
   objc[3206]: OBJC_PRINT_VTABLE_SETUP: log processing of class vtables
   objc[3206]: OBJC_PRINT_VTABLE_IMAGES: print vtable images showing overridden methods
   objc[3206]: OBJC_PRINT_CACHE_SETUP: log processing of method caches
   
   

2、tls_init()

1. 关于线程key的绑定 – 比如每个线程数量的析构函数
2. 析构函数：析构函数(destructor) 与构造函数相反，当对象结束其生命周期，如对象所在的函数已调用完毕时，系统自动执行析构函数。析构函数往往用来做“清理善后” 的工作（例如在建立对象时用new开辟了一片内存空间，delete会自动调用析构函数后释放内存）。

3、static_init()

1. 运行C++静态构造函数。在dyld调用我们的静态构造函数之前，“libc”会调用“_objc_init()”,因此我们必须自己做。
2. 这个地方一定要比dyld（_dyld_objc_notify_register）靠前，因为这个是系统级别的，所必须要比dyld靠前进行初始化
3. 这是系统级别的类，在这里进行初始化。libc在dyld调用静态构造函数之前调用_objc_init()，

4. /***********************************************************************
   * static_init
   * Run C++ static constructor functions.
   * libc calls _objc_init() before dyld would call our static constructors, 
   libc在dyld调用静态构造函数之前调用_objc_init()，
   * so we have to do it ourselves.
   **********************************************************************/
   static void static_init()
   {
       size_t count;
       auto inits = getLibobjcInitializers(&_mh_dylib_header, &count);
       for (size_t i = 0; i < count; i++) {
           inits[i]();
       }
   }

4、lock_init()

1. 就是说objc的异常是完券才用C++那一套的 – 本身就是通过C++写的
2. 是空实现！！这个方法里面什么都没写

5、_dyld_objc_notify_register

前面的都是准备条件，_dyld_objc_notify_register，通过注释可以知道该方法仅仅只用来在objc的运行时使用 ，进行map_images 和 load_images

_dyld_objc_notify_register（&map_images， load_images, unmap_images）

1. 仅供objc运行时使用，objc在这里是运行时环境
2. 注册处理程序，以便在映射，取消映射和初始化objc图像是调用。
3. dyld将使用包含objc_image_info的镜像文件的数组回调“mapped”函数
4. map_images
   1. 读取镜像文件
5. load_images
6. unmap_image
   1. 程序终止、异常等，内存里干掉部分镜像文件

未完 。。。 待续