消息发送与转发表现_runtime09_对类的影响_iOS14的改变

iOS 消息发送机制：理解转发表现的变革

在 iOS 开发中，消息发送是对象之间交流和调用的基本机制。理解消息发送的机制对于优化应用程序的性能和效率至关重要。本文将深入探讨 iOS 14 中引入的 runtime09 架构中的消息发送机制，以及它对类行为和性能优化产生的影响。

消息发送机制

当我们向一个对象发送消息时，iOS 会通过消息选择器（一个唯一的字符串）在对象的类中查找要调用的方法。然后，它根据 转发表现 确定要调用的方法实现。转发表现决定了方法调用的速度和效率。

转发表现

转发表现了消息选择器与方法实现之间的关联方式。在 iOS 14 之前，转发表现是 动态的 ，这意味着它在运行时确定。然而，在 iOS 14 及更高版本中，转发表现变为 静态的 ，这意味着它在编译时确定。

iOS 14 中的变化

iOS 14 引入了 runtime09 架构，其中对消息发送机制进行了重大更改，包括：

• 静态转发表现： 方法选择器现在在编译时与方法实现相关联，而不是在运行时。
• 小方法和大方法： 方法现在分为 小方法 （编译时确定的）和 大方法 （运行时确定的）。
• 方法缓存： 引入了方法缓存来优化方法调用的性能。当一个方法被调用时，它的实现会被缓存起来，以避免后续调用中的查找。

类行为和性能优化

这些变化对类行为和性能优化产生了以下影响：

• 性能优化： 静态转发表现和方法缓存显着提高了方法调用的速度和效率，特别是调用小方法时。
• 类大小减小： 静态转发表现消除了对运行时查找的需要，从而减小了类的大小。
• 更好的可预测性： 静态转发表现提供了可预测的方法查找过程，这使得优化器可以更好地优化代码。
• 更少的缓存未命中： 方法缓存减少了缓存未命中的可能性，进一步提高了方法调用的性能。

缓存未命中与命中

当方法实现不在缓存中时，就称为 缓存未命中 ，需要进行查找。相反，当方法实现已经在缓存中时，就称为 缓存命中 ，可以立即使用。缓存未命中会降低性能，因为需要进行查找，而缓存命中可以显著提高性能，因为可以避免查找。

元类与实例缓存

• 元类： 类的类，负责管理类的行为和方法。
• 实例缓存： 存储特定实例的方法实现。

在 iOS 14 及更高版本中，元类缓存用于小方法，而实例缓存用于大方法。

方法选择器

方法选择器是用于标识方法的唯一字符串。在 iOS 14 之前，方法选择器是在运行时动态生成的。然而，在 iOS 14 及更高版本中，方法选择器在编译时静态生成。

优化提示

为了优化消息发送性能，可以考虑以下提示：

• 尽可能使用小方法，因为它们在缓存命中时性能更好。
• 避免使用未缓存的方法，因为它们会导致缓存未命中。
• 充分利用方法缓存，通过调用频繁调用的方法来预热缓存。
• 使用适当的缓存策略来管理方法缓存中的条目。

结论

理解消息发送机制对于编写高效且响应迅速的 iOS 应用程序至关重要。iOS 14 中 runtime09 架构中的变化显着提高了方法调用的性能和类行为。通过遵循文中提供的优化提示，开发者可以进一步提高应用程序的效率和响应能力。

常见问题解答

1. 静态转发表现有什么好处？

   • 提高方法调用的速度和效率
   • 减小类大小
   • 更好的可预测性，便于优化
   • 减少缓存未命中

2. 小方法和大方法有什么区别？

   • 小方法在编译时确定，而大方法在运行时确定
   • 元类缓存用于小方法，实例缓存用于大方法

3. 缓存命中和缓存未命中之间的区别是什么？

   • 缓存命中是指方法实现已经在缓存中，可以立即使用
   • 缓存未命中是指方法实现不在缓存中，需要进行查找

4. 如何优化消息发送性能？

   • 尽可能使用小方法
   • 避免使用未缓存的方法
   • 充分利用方法缓存
   • 使用适当的缓存策略

5. runtime09 架构有哪些其他改进？

   • 改进了虚拟函数调用性能
   • 减少了由于方法查找而导致的开销