面试题：Objective-C轻量级泛型与运行时机制的交互限制及优化

Question

Objective-C轻量级泛型主要在编译期提供类型检查，而运行时系统具有动态特性。请阐述轻量级泛型在与运行时机制交互时存在哪些限制？例如在消息转发、动态方法解析等场景下。并且提出至少两种优化或规避这些限制的策略。

Answer 1

轻量级泛型在与运行时机制交互时的限制

1. 消息转发：轻量级泛型在编译期提供类型检查，但运行时消息转发机制并不感知泛型类型。在消息转发过程中，由于运行时不知道泛型所约束的具体类型，可能导致无法准确转发消息到合适的对象或方法，比如将消息转发给不具备相应方法实现的对象，引发运行时错误。
2. 动态方法解析：在动态方法解析场景下，轻量级泛型无法为运行时提供额外帮助。运行时动态解析方法时，仅依据方法名等信息，泛型类型信息在编译后就丢失了，无法利用泛型信息来指导方法解析，可能导致解析出不符合泛型约束的方法，影响程序逻辑。

优化或规避这些限制的策略

1. 添加类型断言：在可能触发运行时机制（如消息转发前）添加类型断言，通过isKindOfClass:等方法判断对象类型是否符合泛型预期。例如：

if ([object isKindOfClass:[ExpectedGenericClass class]]) {
    // 进行相关操作
}

2. 使用关联对象：在对象中利用关联对象存储与泛型相关的额外信息，在运行时需要时（如动态方法解析时）获取这些信息辅助操作。例如：

objc_setAssociatedObject(self, &kAssociatedGenericInfoKey, genericInfo, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);

在需要时通过objc_getAssociatedObject获取并使用。 3. 自定义类型封装：创建自定义的类型封装类，在类内部维护泛型类型信息，并提供接口方法。在运行时操作通过这些接口方法进行，由封装类来保证操作符合泛型约束。例如：

@interface GenericWrapper : NSObject
@property (nonatomic, strong) id genericObject;
- (void)performOperationWithGenericObject;
@end

@implementation GenericWrapper
- (void)performOperationWithGenericObject {
    if ([_genericObject isKindOfClass:[ExpectedGenericClass class]]) {
        // 执行针对泛型对象的操作
    }
}
@end