面试题：Objective-C运行时动态添加方法的原理及应用场景

Question

阐述Objective-C运行时动态添加方法的原理，以及在什么情况下会使用到动态添加方法。假设你正在开发一个大型项目，部分功能模块的方法可能在运行时才确定，你将如何利用动态添加方法来实现这种需求，给出具体思路和关键代码片段。

Answer 1

Objective-C运行时动态添加方法的原理

1. 消息发送机制：在Objective-C中，当向一个对象发送消息时，运行时系统会根据对象的isa指针找到它的类，然后在类的方法列表中查找对应的方法。如果在本类中没有找到，会沿着继承体系向父类查找。
2. 动态方法解析：如果在方法列表中没有找到对应的方法，运行时会进入动态方法解析阶段。在这个阶段，运行时会给类一次机会，尝试动态添加方法来处理这个消息。具体来说，会调用+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel（针对实例方法） 或 + (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel（针对类方法）。如果在这个方法中动态添加了方法，运行时会重新进行消息发送流程，这次就可以找到并调用新添加的方法。

使用动态添加方法的情况

1. 懒加载方法：某些方法只有在特定条件下才需要实现，为了减少初始加载时的资源消耗，可以在运行时动态添加。
2. 插件化架构：在插件化开发中，插件的功能可能在运行时才确定，通过动态添加方法可以实现插件与主程序的灵活交互。
3. 代码解耦：将一些不常用或可能变化的功能通过动态添加方法的方式实现，避免在编译时就将所有代码耦合在一起。

实现思路

1. 定义方法签名：首先需要定义动态添加方法的函数原型，确定其参数和返回值类型。
2. 实现动态添加方法的逻辑：在+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel 或 + (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel 方法中，使用运行时函数class_addMethod来动态添加方法。
3. 调用动态添加的方法：在需要调用动态添加方法的地方，向对象发送相应的消息，运行时会在动态方法解析阶段处理这个消息。

关键代码片段

1. 定义动态添加的方法

// 动态添加的实例方法实现
void dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd, NSString *param) {
    NSLog(@"动态添加的方法被调用，参数: %@", param);
}

// 动态添加类方法实现
void dynamicClassMethodIMP(id self, SEL _cmd, NSString *param) {
    NSLog(@"动态添加的类方法被调用，参数: %@", param);
}

2. 动态添加实例方法

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

3. 调用动态添加的实例方法

MyClass *obj = [[MyClass alloc] init];
if ([obj respondsToSelector:@selector(dynamicInstanceMethod:)]) {
    [obj performSelector:@selector(dynamicInstanceMethod:) withObject:@"Hello"];
}

4. 动态添加类方法

@implementation MyClass
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel {
    if (sel == @selector(dynamicClassMethod:)) {
        class_addMethod(object_getClass(self), sel, (IMP)dynamicClassMethodIMP, "v@:@");
        return YES;
    }
    return [super resolveClassMethod:sel];
}
@end

5. 调用动态添加的类方法

if ([MyClass respondsToSelector:@selector(dynamicClassMethod:)]) {
    [MyClass performSelector:@selector(dynamicClassMethod:) withObject:@"World"];
}

上述代码中，dynamicMethodIMP和dynamicClassMethodIMP是动态添加方法的具体实现。在resolveInstanceMethod: 和 resolveClassMethod: 方法中，根据SEL判断是否是需要动态添加的方法，如果是则使用class_addMethod添加方法。最后在调用时，通过respondsToSelector: 检查对象或类是否能响应动态添加的方法，然后使用performSelector: 调用。