什么是runtime
runtime是由C、C++、汇编一起写成的api，为OC提供运行时。
运行时：装载内存，提供运行时功能（依赖于
编译时：把高级语言(OC、Swift、Java等)源代码编译成能够识别的语言（机器语言-->二进制）runtime）
底层库关系：
对象和方法的本质
int main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { LGPerson *p = [[LGPerson alloc] init]; [p run]; } return 0;}复制代码 clang 编译，cd到相应的文件下，打开终端，输入下面命令
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o testMain.c++或clang -rewrite-objc main.m -o test.c++复制代码
打开生成的testMain.c++文件，很长，有几万行代码，我们看主要的，如下
可有看出，对象的本质是一个结构体，方法的本质是发送消息。任何方法的调用都可以翻译成是objc_msgSend这个方法的调用
类方法和实例方法
对象调用
LGStudent *s = [[LGStudent alloc] init];objc_msgSend(s, sel_registerName("run"));复制代码 类方法的调用
objc_msgSend(objc_getClass("LGStudent"), sel_registerName("run"));复制代码 向父类发消息（对象方法）
struct objc_super mySuper;mySuper.receiver = s;mySuper.super_class = class_getSuperclass([s class]);objc_msgSendSuper(&mySuper, @selector(run));复制代码
通过objc_msgSendSuper向父类发消息，第一个参数是结构体指针（父类）
向父类发消息（类方法）
struct objc_super myClassSuper;myClassSuper.receiver = [s class]; // 当前类myClassSuper.super_class = class_getSuperclass(object_getClass([s class])); // 当前类的类 = 元类objc_msgSendSuper(&myClassSuper, @selector(run));复制代码
Runtime的三种调用方式：
1、runtime api--> (class_、objc_、object_) 2、NSObject api--> (isKindOfClass、isMemberOfClass) 3、OC上层方法 -->（@selector）
注意点：
对象方法存在哪？ ==> 类 实例方法 类方法存在哪？ ==> 元类 实例方法 类方法在元类里是什么形式存在？ ==> 实例方法消息的发送Objc_msgSend
两种方式：
- 快速 缓存找-通过汇编
- 慢速
objc_msgSend 是用汇编写的，高效以及C语言不能改通过写一个函数，保留未知的参数，去跳转到任意的指针，汇编可以利用寄存器实现。
下面进入干货，源码查看如何寻找imp，汇编部分：
上面这些汇编语言，主要就是为了寻找imp，调用_objc_msgSend然后判断接收者recevier是否为空，为空则返回，不为空，就处理isa，完毕之后就调用CacheLookup NORMAL缓存找imp，CacheLookup的结果又分三种，如果找到了，则调用CacheHit进行call or return imp；如果是第二种CheckMiss，则进行下一步的函数调用__objc_msgSend_uncached；第三种是如果在别的地方找到了这imp，那么就在这里进行add操作，为了方便下一次快速的查找。
着重查看一下方法__objc_msgSend_uncached的调用：
__class_lookupMethodAndLoadCache3就会发现，在汇编层次，已经走不下去了，其实从这个方法开始，就会从汇编转到C++或者C层次的代码上了，后面继续看。 从上面代码可以看出，这是一个漫长的查找过程，先从自己的方法列表里查找，如果找到，就调用，同时把该imp存放在缓存中；如果没有找到，就到自己的父类里查找，接着后面是一个往复的过程，递归查找父类，直到找到NSObject这个类。
动态解析
变量triedResolver使得动态解析只走一次。重点关注_class_resolveMethod方法：
上面代码判断是否是元类，不是元类走_class_resolveInstanceMethod方法，是元类走_class_resolveClassMethod方法。
当我们重写+resolveClassMethod和+resolveInstanceMethod方法的时候，是如何走到那里的呢，可以通过下面源码看出
下面通过代码了解一下动态解析：
@interface LGPerson : NSObject- (void)run;@end@implementation LGPerson#pragma mark - 动态方法解析+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel { NSLog(@"来了 老弟"); return [super resolveInstanceMethod:sel];}@endint main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { [[LGPerson alloc] run]; } return 0;}复制代码 注意，上面代码中，类LGPerson没有实现run这个实例方法，同时父类以及分类里都没有实现，在.m文件里重写里resolveInstanceMethod：方法。运行代码
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel明显走了两次，在上面源代码中，我们分析了，变量 triedResolver使得动态解析只走一次，这里又是什么原因呢？ 下面通过bt寻找原因，在方法+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel加一个断点，看下图
_objc_msgSend_uncached，然后走方法 lookUpImpOrForward，在走到方法 _class_resolveInstanceMethod里，从这个大致的流程可以知道，这个流程，就是上面所分析的流程，寻找 imp的过程，没有找到，就走到里动态解析这一步； 下面跳过断点，第二次走到+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel方法里
如果我们在这一步进行重定向，可以使用下面的方式
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel { if (sel == @selector(run)) { // 动态解析我们的 对象方法 NSLog(@"对象方法解析走这里"); SEL readSEL = @selector(readBook); Method readM= class_getInstanceMethod(self, readSEL); IMP readImp = method_getImplementation(readM); // 获取重定向方法的imp const char *type = method_getTypeEncoding(readM); return class_addMethod(self, sel, readImp, type); // 添加方法的实现 } return [super resolveInstanceMethod:sel];}复制代码 上面说的都是实例方法，下面看看类方法，通过源码可以知道，在调用方法_class_resolveClassMethod之后，还会在调用方法_class_resolveInstanceMethod，调用方法_class_resolveClassMethod我们可以理解，因为是动态解析类方法，但是为什么会去调用方法_class_resolveInstanceMethod，大家知道，这个方法是去动态解析实例方法所用的。
还记得前面说过的类方法的存放位置么？第一它是类的类方法，第二它是元类的实例方法。所以在寻找类方法的imp的过程就多了一步，如果有疑问，可以通过下面代码验证
ip和从元类里获取到的实例方法的 ip是一样的。如果你还是感觉不可靠，那么也可以通过下面的方式去验证： // NSObject的分类 验证上述问题的时候，可以先后注释掉实例方法和类方法#import "NSObject+ZB.h"#import@implementation NSObject (ZB)+ (void)run { NSLog(@"NSObject === + run");}- (void)run { NSLog(@"NSObject === - run");}@end// ZBPerson继承NSObject，只在.h文件中声明里类方法run，并未去实现@interface ZBPerson : NSObject+ (void)run;@end// 直接调用类方法，同时注释掉NSObject分类里的类方法runint main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { [ZBPerson run]; } return 0;}复制代码
按照上述描述，编译运行结果如下
run，为什么在这里却走到了一个实例方法里面。希望小伙伴们能够好好的去体会前面说过的一句话， 类方法在元类中的存储方式是以实例方法去存储的 那么如果打开类方法run的注释呢？看下面结果
run，没有调用实例方法呢？因为这个过程，只要找到了 imp就会立即调用，后面的过程也就不用在走了。 记住下面这张图，理清楚isa的走位，以及superclass的走位（如果图中标注有错误，还希望指出，谢谢）
消息转发
当动态解析并没有获取到我们想要的imp时，它返回一个NO，接下来会走到消息转发。
下面给出了消息转发中的三个方法的使用
#pragma mark - 消息转发- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{ NSLog(@"%s",__func__); if (aSelector == @selector(run)) { // 转发给我们的ZBStudent 对象 return [ZBStudent new]; } return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];}- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector{ NSLog(@"%s",__func__); if (aSelector == @selector(run)) { // forwardingTargetForSelector 没有实现 就只能方法签名了 Method method = class_getInstanceMethod(object_getClass(self), @selector(readBook)); const char *type = method_getTypeEncoding(method); return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:@"]; } return [super methodSignatureForSelector:aSelector];}- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{ NSLog(@"%s",__func__); NSLog(@"------%@-----",anInvocation); anInvocation.selector = @selector(readBook); [anInvocation invoke];}复制代码 这三个方法，相信大家已经很熟悉了，方法forwardingTargetForSelector:允许我们替换消息的接收者为其他对象，如果这个方法返回nil或者self，则会向对象发送methodSignatureForSelector:消息，获取到方法的签名用于生成NSInvocation对象，最后会进入消息转发机制forwardInvocation:，不然将返回对象重新发送消息。
配合下面的图，以上就是完整的消息转发
很多的应用也在这一层去实现的，不过现在不讨论这个，我们主要看这三个方法是如何来的，那么就继续去查看我们的源码
_objc_msgForward_impcache的实现会发现，它又走到了汇编里，然而这部分只有汇编调用，没有源码实现，也就是没有开源。 那么又是如何知道，消息转发的过程中调用了上面所说的三个方法呢？
介绍一个方法instrumentObjcMessageSends
extern void instrumentObjcMessageSends(BOOL);int main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { instrumentObjcMessageSends(YES); [ZBPerson run]; instrumentObjcMessageSends(NO); } return 0;}复制代码 方法instrumentObjcMessageSends就是打印当前调用方法的调用过程，编译完成后可以在路径Macintosh HD/private/tmp/msgSends-xxxxx下查看文件msgSends-xxxxx，如下图