面试题：如何自定义 Objective-C 的消息传递和动态绑定机制

Question

假设你需要在特定场景下，对 Objective-C 原生的消息传递机制和动态绑定原理进行自定义扩展。请说明实现思路，包括可能需要涉及到的 Objective-C 运行时底层结构的修改，以及如何确保自定义机制与现有代码的兼容性和稳定性。

Answer 1

实现思路

1. 理解原生机制：深入了解 Objective-C 消息传递机制，即通过 objc_msgSend 函数，在运行时根据对象的类找到方法的实现。动态绑定是指在运行时确定调用的方法实现，而不是编译时。
2. 确定扩展点：
   • 可以考虑在消息发送前或后进行自定义操作，例如增加额外的日志记录、权限检查等。
   • 对于动态绑定，可以在类的方法解析阶段，根据特定条件返回不同的方法实现。
3. 运行时底层结构修改：
   • 类结构：objc_class 结构体包含了类的元数据，如方法列表、属性列表等。可能需要在自定义扩展时，在这个结构体中添加额外的字段，用于存储自定义逻辑相关的数据。
   • 方法列表：method_list_t 中包含了方法的定义。可以在方法定义中添加自定义的标识，以便在消息传递或动态绑定时进行特殊处理。
   • 关联对象：使用 objc_setAssociatedObject 和 objc_getAssociatedObject 可以为对象添加额外的关联数据，这在自定义扩展中可用于存储与特定对象相关的自定义信息。

确保兼容性和稳定性

1. 最小化侵入：尽量避免对现有运行时底层结构进行大规模修改。可以通过添加额外字段、标识等方式，而不是改变原有结构的布局或功能。
2. 版本兼容性：考虑不同的 iOS 和 macOS 版本，确保自定义扩展在各个版本上都能正常工作。可以通过条件编译，根据不同的系统版本使用不同的实现方式。
3. 测试：
   • 单元测试：编写针对自定义扩展功能的单元测试，确保每个自定义逻辑的正确性。
   • 集成测试：将自定义扩展集成到现有代码库中，进行全面的集成测试，确保与现有代码的兼容性。
   • 性能测试：检查自定义扩展对系统性能的影响，避免引入性能瓶颈。
4. 错误处理：在自定义扩展中添加完善的错误处理机制，当出现异常情况时，能够优雅地处理，避免崩溃。例如，在消息传递扩展中，当权限检查失败时，给出合适的错误提示而不是让程序崩溃。