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面试题:Objective-C协议与委托在运行时的动态特性深入剖析

Objective-C协议与委托在运行时具有动态特性,例如可以在运行时动态添加协议遵循和方法实现。请详细描述如何利用运行时机制实现动态添加协议遵循以及动态替换委托方法的具体实现,同时说明可能带来的潜在风险和问题。
11.4万 热度难度
编程语言Objective-C

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面试题答案

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动态添加协议遵循

  1. 导入运行时头文件 在Objective-C中,要使用运行时机制,需导入<objc/runtime.h>头文件。
  2. 动态添加协议遵循 可以通过class_addProtocol函数在运行时为类动态添加协议。示例代码如下:
#import <objc/runtime.h>
#import <UIKit/UIKit.h>

@protocol MyProtocol <NSObject>
- (void)myProtocolMethod;
@end

@interface MyClass : NSObject
@end

@implementation MyClass
@end

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // 获取MyClass的类对象
        Class myClass = [MyClass class];
        // 添加MyProtocol协议
        class_addProtocol(myClass, @protocol(MyProtocol));
    }
    return 0;
}

动态替换委托方法的具体实现

  1. 获取方法 使用class_getInstanceMethod函数获取原始方法的实现,使用class_addMethod函数添加新方法的实现。若新方法已存在,则使用method_exchangeImplementations函数交换方法实现。 示例代码如下:
#import <objc/runtime.h>
#import <UIKit/UIKit.h>

@protocol MyDelegate <NSObject>
- (void)originalDelegateMethod;
@end

@interface MyObject : NSObject
@property (nonatomic, weak) id<MyDelegate> delegate;
@end

@implementation MyObject
@end

// 新的委托方法实现
void newDelegateMethod(id self, SEL _cmd) {
    NSLog(@"New delegate method called");
}

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // 获取委托类(假设是UIViewController)
        Class delegateClass = [UIViewController class];
        // 获取原始方法
        Method originalMethod = class_getInstanceMethod(delegateClass, @selector(originalDelegateMethod));
        // 添加新方法
        if (!class_addMethod(delegateClass, @selector(originalDelegateMethod), (IMP)newDelegateMethod, "v@:")) {
            // 若新方法已存在,交换方法实现
            Method newMethod = class_getInstanceMethod(delegateClass, @selector(originalDelegateMethod));
            method_exchangeImplementations(originalMethod, newMethod);
        }
    }
    return 0;
}

潜在风险和问题

  1. 兼容性问题 动态添加协议遵循可能导致与现有代码的兼容性问题。例如,其他代码可能在运行时之前就已经检查了某个类是否遵循特定协议,如果在运行时动态添加协议,可能会导致这些检查失效,引发运行时错误。
  2. 方法覆盖风险 在动态替换委托方法实现时,如果不小心覆盖了系统或其他重要的方法实现,可能会导致不可预料的行为。例如,在交换方法实现时,如果新方法和原始方法的参数列表或返回值类型不一致,会导致运行时崩溃。
  3. 维护困难 动态修改类的行为使得代码逻辑变得复杂,增加了代码的维护难度。对于其他开发人员来说,理解和调试这些动态修改的代码会更加困难,尤其是在没有清晰文档的情况下。
  4. 内存管理问题 如果在动态添加方法实现时没有正确处理内存管理,例如在新方法中创建了对象但没有释放,可能会导致内存泄漏。同时,运行时机制操作不当也可能破坏对象的引用计数等内存管理机制。