《Objective-C Direct Methods》学习笔记

原文通过对Objective-C发展史、Objective-C中Runtime的动态派发,C语言的直接派发进行铺垫介绍,引出了direct methods这个“新特性”(文章写于2019年)。

定义

看起来是个OC的方法,却和C方法一样,当被调用时,他是会直接使用而不是通过objc_msgSend

使用方法

  • 声明/定义

针对@interface的成员变量或者方法的做法:

@interface MyClass: NSObject
@property(nonatomic) BOOL dynamicProperty;
@property(nonatomic, direct) BOOL directProperty;

- (void)dynamicMethod;
- (void)directMethod __attribute__((objc_direct));
@end    

除了一个一个添加上去的做法,如果对@interface所有方法和成员属性添加,用objc_direct_members属性,使用之后,除了之前被此类声明的所有方法和成员属性之外,都会被认为是直接派发。

__attribute__((objc_direct_members))
@interface MyClass ()
@property (nonatomic) BOOL directExtensionProperty;
- (void)directExtensionMethod;
@end

对于@implementation,也是用objc_direct_members,不是先前声明的成员也会被认为是直接派发(包括implicit methods)。

__attribute__((objc_direct_members))
@implementation MyClass
- (BOOL)directProperty {…}
- (void)dynamicMethod {…}
- (void)directMethod {…}
- (void)directExtensionMethod {…}
- (void)directImplementationMethod {…}
@end

动态方法不能在子类重写成直接方法
反之,直接方法也不能被重写成动态方法
协议不可以声明直接方法
反之,类不能以直接方法的形式实现协议方法

  • 调用

之前已经提到,direct method看起来跟OC一样,实际上使用的方法也跟OC一样。

MyClass *object = [[[MyClass] alloc] init];

// Dynamic Dispatch
[object dynamicMethod];

// Direct Dispatch
[object directMethod];

性能评价

对于程序开发来讲,“直接”自然比“间接”效率更高,那么direct method是否会真的对性能有很大增益呢?文章观点却是:

In most cases, making a method direct probably won’t have a noticeable performance advantage.
在绝大多数情况,“让方法直接”可能不会有显著的性能优势。

因为事实证明,objc_msgSend已经是十分地快。这也得益其缓存策略、底层优化、现代中央处理器固有的运行特性。个人认为前二者分别指的是:快速查找流程、其方法基于更靠近底层的汇编语言实现(详细的可看开源代码的objc-msg-arm64.s),第三者应该是硬件相关,有知道的同学欢迎补充。

原文在说明这点时还引用了自己的另一篇文章的链接,引文中,iPhone 6s在iOS 9.3.1上“Objective-C message send”运行1000000000(9个0)次共花了2.7s,如果是“IMP-cached message send”同样次数自然是更短:1.2s,而“C++ virtual method call”运行了同样次数也不过0.8s,这也摆明告诉我们:代码慢仅仅是因为代码烂而已(doge)。

隐藏可见性

一个direct method,它的implementation会拥有隐藏可见性,也就是说,direct methods仅仅可以相同的module(文中还提到了个考究的说法,linkage unit)调用,他不会暴露在OC的runtime当中。

如果需要在代码上测验的同学可以用下面这段代码:

    MyClass *meClass = [[MyClass alloc]init];
    BOOL respondToDynamicMethod = [meClass respondsToSelector:@selector(dynamicMethod)];
    
    //以下两行报错:@selector expression formed with direct selector 'directMethod'
    BOOL respondToDirectMethod = [meClass respondsToSelector:@selector(directMethod)];
    [meClass performSelector:@selector(directMethod)];

隐藏可见性会带来两个直接的好处:

  • 更小的二进制大小
  • 没有外部调用

部分英语单词的含义

dispatch 分派/分发

Object-Oriented Programming(OOP) 面向对象编程

invoke 调用

maintain 维持

consult 查阅

inheritance chain 继承链

deem 认为,视为

shebang 事情,工作

underlying implementation 底层实现

annotate 注释,作注解

property declarations 属性声明

implicit methods 隐式方法

property 和 synthesize
详细参考链接

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