面试题：Objective-C运行时Selector与IMP在性能优化中的应用策略

Question

在实际项目中，我们可以利用Selector与IMP进行性能优化。请描述一种可能的性能优化场景，在该场景下如何运用Selector与IMP来实现优化，并且说明这样做的原理和潜在风险。

Answer 1

性能优化场景

在一个iOS应用中，有大量的视图需要处理用户触摸事件。每个视图都需要检测触摸开始、移动和结束等操作。例如一个包含众多可交互元素的地图应用，地图上有大量的标注点、可拖拽的图层等，这些元素都要对触摸事件做出响应。

运用Selector与IMP实现优化

1. Selector：首先，在视图类中定义对应的触摸事件处理方法，例如 - (void)handleTouchBegan:(UITouch *)touch withEvent:(UIEvent *)event。然后，在视图的触摸事件分发方法中，使用 @selector 来获取这个方法的选择器。比如在 - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event 方法中，SEL touchBeganSelector = @selector(handleTouchBegan:withEvent:)。
2. IMP：通过运行时机制，使用 class_getInstanceMethod 来获取方法实现。IMP touchBeganIMP = class_getInstanceMethod([self class], touchBeganSelector)。之后，可以将这个 IMP 缓存起来，当下次触摸事件发生时，直接调用这个缓存的 IMP 而不是通过正常的方法调用流程。这样做可以减少方法查找的开销，因为正常的方法调用需要在类的方法列表以及其父类的方法列表中查找对应的方法实现，而直接调用 IMP 跳过了这一查找过程。

原理

Objective - C 是动态语言，方法调用过程分为三个阶段：消息发送、动态方法解析、消息转发。在消息发送阶段，runtime 会根据 SEL 在类的方法列表中查找对应的 IMP，然后调用 IMP 指向的函数。通过缓存 IMP，直接跳过了每次都要在方法列表中查找 IMP 的过程，从而提高了方法调用的效率，特别是在频繁调用相同方法的场景下，性能提升较为明显。

潜在风险

1. 内存管理风险：如果缓存 IMP，需要妥善管理缓存，确保缓存对象的生命周期与需要使用的场景匹配。如果缓存对象提前释放，而后续还尝试调用缓存的 IMP，会导致程序崩溃。
2. 兼容性风险：运行时相关操作依赖于特定的Objective - C运行时环境，如果在不同版本的iOS系统或者不同的编译器环境下，运行时行为可能会有细微差异，这可能导致缓存 IMP 的方式在某些环境下失效或者出现未预期的行为。
3. 维护风险：使用 Selector 和 IMP 直接操作方法实现，代码可读性会降低，后续维护人员理解和修改代码的难度增加。同时，如果类的方法签名发生变化，例如参数数量或者类型改变，直接调用缓存的 IMP 可能会导致参数传递错误，进而引发程序崩溃。