面试题：深入剖析Objective-C动态方法解析与runtime其他机制的交互关系

1. 动态方法解析与runtime机制的协作关系

1.1 动态方法解析（Dynamic Method Resolution）

在Objective-C中，当向一个对象发送一条它无法识别的消息时，runtime会启动动态方法解析机制。runtime首先会尝试在类的方法列表中查找方法实现，如果未找到，会进入动态方法解析阶段。

1.2 与消息转发（Message Forwarding）的协作

动态方法解析在前：动态方法解析是消息转发的第一个阶段。如果在动态方法解析阶段，类成功添加了对应的方法实现，那么消息转发就会停止，对象可以正常响应消息。例如：

#import <objc/runtime.h>

@interface MyClass : NSObject
@end

@implementation MyClass
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    if (sel == @selector(missingMethod)) {
        class_addMethod(self, sel, (IMP)customMethodImplementation, "v@:");
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

void customMethodImplementation(id self, SEL _cmd) {
    NSLog(@"This is a dynamically added method");
}
@end

消息转发后续阶段：如果动态方法解析未能处理消息，runtime会进入消息转发的后续阶段，即备用接收者（Fast Forwarding）和完整转发（Normal Forwarding）。

1.3 与类结构（Class Structure）的关系

方法查找依赖类结构：runtime在进行方法查找（包括动态方法解析前的初始查找）时，依赖类的结构信息，如类的方法列表、父类指针等。在继承体系中，runtime会沿着继承链查找方法实现。例如：

@interface SuperClass : NSObject
- (void)commonMethod;
@end

@implementation SuperClass
- (void)commonMethod {
    NSLog(@"SuperClass's commonMethod");
}
@end

@interface SubClass : SuperClass
@end

@implementation SubClass
@end

当向SubClass的实例发送commonMethod消息时，runtime先在SubClass的方法列表中查找，未找到则沿着父类指针到SuperClass的方法列表中查找。

2. 在复杂继承体系和多态场景下的作用

2.1 复杂继承体系

在多层继承体系中，动态方法解析和消息转发机制共同确保方法调用的正确性。例如：

@interface GrandParentClass : NSObject
@end

@implementation GrandParentClass
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    if (sel == @selector(missingMethodInGrandParent)) {
        class_addMethod(self, sel, (IMP)grandParentCustomMethodImplementation, "v@:");
        return YES;
    }
    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

void grandParentCustomMethodImplementation(id self, SEL _cmd) {
    NSLog(@"This is a dynamically added method in GrandParentClass");
}
@end

@interface ParentClass : GrandParentClass
@end

@implementation ParentClass
@end

@interface ChildClass : ParentClass
@end

@implementation ChildClass
@end

当向ChildClass的实例发送missingMethodInGrandParent消息时，runtime首先在ChildClass、ParentClass的方法列表中查找，未找到后进入GrandParentClass的动态方法解析阶段，若成功添加方法实现，则可正常响应消息。

2.2 多态场景

多态是指不同类的对象对同一消息做出不同响应。动态方法解析和消息转发机制在多态场景下保证了灵活性。例如：

@interface Animal : NSObject
- (void)makeSound;
@end

@implementation Animal
- (void)makeSound {
    NSLog(@"Animal makes a sound");
}
@end

@interface Dog : Animal
@end

@implementation Dog
- (void)makeSound {
    NSLog(@"Dog barks");
}
@end

@interface Cat : Animal
@end

@implementation Cat
- (void)makeSound {
    NSLog(@"Cat meows");
}
@end

在多态场景下，不同子类重写makeSound方法，runtime根据对象的实际类型调用相应的方法实现，即使在动态方法解析或消息转发过程中，也能确保正确的多态行为。例如，若某个子类在运行时动态添加了makeSound方法的变体实现，动态方法解析机制会正确处理，保证多态特性不受影响。

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