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本文译自class and metaclasses.非原创

类和元类十个鸡生蛋,蛋生鸡的混沌逻辑

正文

Objective-C是一中类基础的对象系统.每一个类都是类的实例;对象的isa指针指向它所属的类.类描述了对象的数据:分配的大小和实例变量类型以及布局形式.类也定义了对象的行为:选择器去应答实现的实例方法.

类的方法列表是一簇实例方法,对象可以应答的选择器.当你给一下实例发送消息,objc_msgSend()检索对象的类(或父类)的方法列表决定调用哪个方法.

每个类也是一个对象.它有一个isa指针和其他数据,然后也可以应答选择器.当你调用一个类方法,就像[NSObject alloc],你实质上是给类对象发送了一个消息.

因为类是一个对象,它必须是某个另外的类的实例:一个元类.元类是一个类对象的描述,就像类是一个普通对象的描述.通常,元类的方法列表就是类方法:类对象选择器可以应答.当你发送一个消息给一个类(一个元类的实例)–objc_msgSend()检索元类(或其父类)的方法列表,决定调用哪个方法.元类为类对象描述了类方法,就像是类为实例对象描述类方法.

那么什么是元类呢?元类一直是啥呢?不.一个元类就是一个根类的元类的实例;这个根元类就是根元类实例自身.isa链最后是循环的:实例指向类,类指向元类,元类指向根元类,根元类又指向实例本身.这种元类指针的行为极其罕见,因此真实世界没有人发送消息给元类对象.

更重要的是元类的父类.元类的父类链与类的父类链平行,因此类方法伴随着实例方法被继承.同时根元类的父类就是根类,所以每个类对象都应答根类的实例方法.最后,一个类对象是一个根类的实例,和其他对象一样.

迷糊了吧?这幅图可能有用.记住,当一个消息发送给任何对象,这个方法检索的开始是对象的isa指针,然后继续检索父类链.实例方法是被类定义的,同时类方法是通过元类加上根类(不是元类)定义的.

在严格的计算机语言学中,一个类和元类的制定可以是任意形式,通过深层次的元类链和众多来自单一元类的实例化的类.Objective-C使用元类,Objective-C使用元类实现实际目的,譬如类方法,但是其他时候都挺向于隐藏元类.例如,[NSObject class]跟[NSObject self]一样,尽管实际的元素应该返回NSObject->isa指向的元类.Objective-C语言是结合实际的折中组合;在获取更多的元之前,它限制获了类模式.

参考

• class_and_metaclasses

类和元类