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细说OC中的load和initialize方法

OC中有两个特殊的类方法,分别是loadinitialize。本文总结一下这两个方法的区别于联系、使用场景和注意事项。Demo可以在我的Github上找到——load和initialize,如果觉得有帮助还望点个star以示支持,总结在文章末尾。

load

顾名思义,load方法在这个文件被程序装载时调用。只要是在Compile Sources中出现的文件总是会被装载,这与这个类是否被用到无关,因此load方法总是在main函数之前调用。

调用规则

如果一个类实现了load方法,在调用这个方法前会首先调用父类的load方法。而且这个过程是自动完成的,并不需要我们手动实现:

// In Parent.m
+ (void)load {
    NSLog(@"Load Class Parent");
}

// In Child.m,继承自Parent
+ (void)load {
    NSLog(@"Load Class Child");
}

// In Child+load.m,Child类的分类
+ (void)load {
    NSLog(@"Load Class Child+load");
}

// 运行结果:
/*
    2016-02-01 21:28:14.379 load[11789:1435378] Load Class Parent
    2016-02-01 21:28:14.380 load[11789:1435378] Load Class Child
    2016-02-01 22:28:14.381 load[11789:1435378] Load Class Child+load
*/

如果一个类没有实现load方法,那么就不会调用它父类的load方法,这一点与正常的类继承和方法调用不一样,需要额外注意一下。

执行顺序

load方法调用时,系统处于脆弱状态,如果调用别的类的方法,且该方法依赖于那个类的load方法进行初始化设置,那么必须确保那个类的load方法已经调用了,比如demo中的这段代码,打印出的字符串就为null

// In Child.m
+ (void)load {
    NSLog(@"Load Class Child");

    Other *other = [Other new];
    [other originalFunc];

    // 如果不先调用other的load,下面这行代码就无效,打印出null
    [Other printName];
}

load方法的调用顺序其实有迹可循,我们看到demo的项目设置如下:

执行顺序

在Compile Sources中,文件的排放顺序就是其装载顺序,自然也就是load方法调用的顺序。这一点也证明了load方法中会自动调用父类的方法,因为在demo的输出结果中,Parentload方法先于Child调用,而它的装载顺序其实在Child之后。

虽然在这种简单情况下我们可以辨别出各个类的load方法调用的顺序,但永远不要依赖这个顺序完成你的代码逻辑。一方面,这在后期的开发中极容易导致错误,另一方面,你实际上并不需要这么做。

使用场景

由于调用load方法时的环境很不安全,我们应该尽量减少load方法的逻辑。另一个原因是load方法是线程安全的,它内部使用了锁,所以我们应该避免线程阻塞在load方法中。

一个常见的使用场景是在load方法中实现Method Swizzle:

// In Other.m
+ (void)load {
    Method originalFunc = class_getInstanceMethod([self class], @selector(originalFunc));
    Method swizzledFunc = class_getInstanceMethod([self class], @selector(swizzledFunc));

    method_exchangeImplementations(originalFunc, swizzledFunc);
}

Child类的load方法中,由于还没调用Otherload方法,所以输出结果是"Original Output",而在main函数中,输出结果自然就变成了"Swizzled Output"。

一般来说,除了Method Swizzle,别的逻辑都不应该放在load方法中实现。

initialize

这个方法在第一次给某个类发送消息时调用(比如实例化一个对象),并且只会调用一次。initialize方法实际上是一种惰性调用,也就是说如果一个类一直没被用到,那它的initialize方法也不会被调用,这一点有利于节约资源。

调用规则

load方法类似的是,在initialize方法内部也会调用父类的方法,而且不需要我们显示的写出来。与load方法不同之处在于,即使子类没有实现initialize方法,也会调用父类的方法,这会导致一个很严重的问题:

// In Parent.m
+ (void)initialize {
    NSLog(@"Initialize Parent, caller Class %@", [self class]);
}

// In Child.m
// 注释掉initialize方法

// In main.m
Child *child = [Child new];  

运行后发现父类的initialize方法竟然调用了两次:

2016-02-01 22:57:02.985 load[12772:1509345] Initialize Parent, caller Class Parent  
2016-02-01 22:57:02.985 load[12772:1509345] Initialize Parent, caller Class Child  

这是因为在创建子类对象时,首先要创建父类对象,所以会调用一次父类的initialize方法,然后创建子类时,尽管自己没有实现initialize方法,但还是会调用到父类的方法。

虽然initialize方法对一个类而言只会调用一次,但这里由于出现了两个类,所以调用两次符合规则,但不符合我们的需求。正确使用initialize方法的姿势如下:

// In Parent.m
+ (void)initialize {
    if (self == [Parent class]) {
        NSLog(@"Initialize Parent, caller Class %@", [self class]);
    }
}

加上判断后,就不会因为子类而调用到自己的initialize方法了。

使用场景

initialize方法主要用来对一些不方便在编译期初始化的对象进行赋值。比如NSMutableArray这种类型的实例化依赖于runtime的消息发送,所以显然无法在编译器初始化:

// In Parent.m
static int someNumber = 0;     // int类型可以在编译期赋值  
static NSMutableArray *someObjects;

+ (void)initialize {
    if (self == [Parent class]) {
        // 不方便编译期复制的对象在这里赋值
        someObjects = [[NSMutableArray alloc] init];
    }
}

总结

  1. loadinitialize方法都会在实例化对象之前调用,以main函数为分水岭,前者在main函数之前调用,后者在之后调用。这两个方法会被自动调用,不能手动调用它们。
  2. loadinitialize方法都不用显式的调用父类的方法而是自动调用,即使子类没有initialize方法也会调用父类的方法,而load方法则不会调用父类。
  3. load方法通常用来进行Method Swizzle,initialize方法一般用于初始化全局变量或静态变量。
  4. loadinitialize方法内部使用了锁,因此它们是线程安全的。实现时要尽可能保持简单,避免阻塞线程,不要再使用锁。