NSObject的load和initialize方法

在Objective-C中,NSObject是根类,而NSObject.h的头文件中前两个方法就是load和initialize两个类方法,本篇文章就对这两个方法做下说明和整理。

0. 概述

Objective-C作为一门面向对象语言,有类和对象的概念。编译后,类相关的数据结构会保留在目标文件中,在运行时得到解析和使用。在应用程序运行起来的时候,类的信息会有加载和初始化过程。

其实在Java语言中也有类似的过程,JVM的ClassLoader也对类进行了加载、连接、初始化。

就像Application有生命周期回调方法一样,在Objective-C的类被加载和初始化的时候,也可以收到方法回调,可以在适当的情况下做一些定制处理。而这正是load和initialize方法可以帮我们做到的。

可以看到这两个方法都是以“+”开头的类方法,返回为空。通常情况下,我们在开发过程中可能不必关注这两个方法。如果有需要定制,我们可以在自定义的NSObject子类中给出这两个方法的实现,这样在类的加载和初始化过程中,自定义的方法可以得到调用。

从如上声明上来看,也许这两个方法和其它的类方法相比没什么特别。但是,这两个方法具有一定的“特殊性”,这也是这两个方法经常会被放在一起特殊提到的原因。详细请看如下几小节的整理。

1. load和initialize的共同特点

load和initialize有很多共同特点,下面简单列一下:

  • 在不考虑开发者主动使用的情况下,系统最多会调用一次
  • 如果父类和子类都被调用,父类的调用一定在子类之前
  • 都是为了应用运行提前创建合适的运行环境
  • 在使用时都不要过重地依赖于这两个方法,除非真正必要

2. load方法相关要点

废话不多说,直接上要点列表:

  • 调用时机比较早,运行环境有不确定因素。具体说来,在iOS上通常就是App启动时进行加载,但当load调用的时候,并不能保证所有类都加载完成且可用,必要时还要自己负责做auto release处理。
  • 补充上面一点,对于有依赖关系的两个库中,被依赖的类的load会优先调用。但在一个库之内,调用顺序是不确定的。
  • 对于一个类而言,没有load方法实现就不会调用,不会考虑对NSObject的继承。
  • 一个类的load方法不用写明[super load],父类就会收到调用,并且在子类之前。
  • Category的load也会收到调用,但顺序上在主类的load调用之后。
  • 不会直接触发initialize的调用。

3. initialize方法相关要点

同样,直接整理要点:

  • initialize的自然调用是在第一次主动使用当前类的时候(lazy,这一点和Java类的“clinit”的很像)。
  • 在initialize方法收到调用时,运行环境基本健全。
  • initialize的运行过程中是能保证线程安全的。
  • 和load不同,即使子类不实现initialize方法,会把父类的实现继承过来调用一遍。注意的是在此之前,父类的方法已经被执行过一次了,同样不需要super调用。

由于initialize的这些特点,使得其应用比load要略微广泛一些。可用来做一些初始化工作,或者单例模式的一种实现方案。

4. 原理

“源码面前没有秘密”。最后,我们来看看苹果开放出来的部分源码。从中我们也许能明白为什么load和initialize及调用会有如上的一些特点。

其中load是在objc库中一个load_images函数中调用的,先把二进制映像文件中的头信息取出,再解析和读出各个模块中的类定义信息,把实现了load方法的类和Category记录下来,最后统一执行调用。

其中的prepare_load_methods函数实现如下:

这大概就是主类中的load方法先于category的原因。再看下面这段:

在这段代码里,我们能看到initialize的调用顺序和线程安全性。

最近工作上的事情比较多,本该在2014年整理出来的文章还是推到了2015年,在这里祝给位朋友新年快乐!

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