译文 · 原文： Objective-C Internals: Class Architecture · 作者 Brian T. Kelley
原文：https://alwaysprocessing.blog/2023/01/02/objc-class-arch 发布：2023-01-02 作者：Brian T. Kelley 译者：MiMo；代码块保留英文原样 | 仅供个人学习与交流
Objective-C 拥有独特的类架构，其中类本身也是对象。这种优雅的设计通过编译器生成的元类（metaclass），实现了对所有对象类型的动态方法派发。
与许多主流语言类似，Objective-C 采用基于类的面向对象编程风格。为讨论 Objective-C 的类架构，我们将聚焦于类的行为（方法与属性），暂不讨论类的状态（即实例变量（ivar），相关内容将在本文后续探讨）。
虽然属性提供了对类状态的访问，但在 Objective-C 中，它们本质上只是方法的语法糖。（这也是一个适合未来文章的好主题！🤣）
探索 Objective-C 的类架构，我们只需要以下六行代码：
@interface MyObject: NSObject+ (void)classMethod;- (void)instanceMethod;@end
MyObject *object = [[MyObject alloc] init];方法分派
第 6 行实例化了 MyObject 类，并将新创建的对象实例赋值给变量 object。这个新的对象实例拥有自己的状态，并且能够响应消息（即方法调用），例如 -instanceMethod 和 -init。
Objective-C 对于每次消息发送（即每次方法调用）都使用动态分派（dynamic dispatch）[1]。运行时（runtime）通过查找实例 isa 变量所引用的类对象中的选择子（selector，即方法名）来找到方法的实现。（在所有 Objective-C 对象中，第一个实例变量（ivar）就是 isa 指针，它由编译器自动插入并由运行时初始化。）
上一段中使用 “类对象（class object）” 一词是故意的：在 Objective-C 中，类本身也是对象！这种巧妙的设计是类方法（class methods）语言特性的基础（例如调用 [NSObject alloc] 或 [MyObject classMethod]）：它使类方法能够完全多态（polymorphic）（即子类可以重写类方法），并且抹去了运行时中类方法与实例方法之间的任何区别（类方法和实例方法都通过 objc_msgSend 进行分派）。
由于类也是对象，它们同样拥有一个 isa 指针，该指针指向元类（metaclass）。元类为类对象提供了选择子（selector）到类方法实现的映射，其方式与类对象为类实例（即对象）提供选择子到实例方法实现的映射相同。
继承
任何类或元类仅提供其自身所实现方法的选择子到方法实现的映射。在上面的代码示例中，MyObject 的类对象拥有 instanceMethod 的映射，而 MyObject 的元类拥有 classMethod 的映射。
MyObject 也能响应 +alloc 和 -init，这些方法是在 NSObject 中实现的。每个类对象（包括每个元类）都持有一个指向其父类的引用。当解析一个选择子时，如果类 / 元类对象未定义相应的映射，运行时（runtime）会搜索下一个父类以寻找定义。（如果在父类链的末端仍未找到定义，运行时会抛出一个异常，不过运行时也提供了处理该场景的 “逃生舱口”。）
架构图
下图说明了上述讨论的 Objective-C 类设计：
对象实例拥有一个 isa 变量，该变量指向 MyClass 类对象。
MyClass 类对象拥有：
- 一个
isa变量，指向MyClass的元类（metaclass）。 - 一个
super变量，指向NSObject类对象。
MyClass 的元类拥有：
- 一个
isa变量，指向根对象（root object）NSObject的元类。 - 一个
super变量，指向NSObject的元类。
该图还展示了上述讨论未涵盖的几点：
每个元类的 isa 都指向根对象的元类，包括根对象元类自身。isa 不为 nil 是合理的（一个对象必须具有某种类型），但我不确定为什么所有元类都是根元类的类型，而不是，比如说，由运行时提供的某种类型。不过，我认为这实际上并不重要，因为元类本身从不接收消息。
根元类的父类是根类对象。在研究此图时得知这一点让我感到惊讶。我不太理解为何存在这个链接 —— 我原以为它的父类会是 nil。
如果有人了解这些设计缘由的见解，请联系我告诉我！