Objective-C动态调用NSInvocation详解|方法调用与消息转发实战|iOS运行时编程技巧

我之前在做一个插件化架构的项目时，就深刻体会到了NSInvocation的价值。当时我们需要动态加载第三方模块，这些模块的方法签名都是在运行时才能确定。如果没有NSInvocation，这个功能根本实现不了。

NSInvocation的核心概念与使用场景

NSInvocation本质上是一个Objective-C消息调用的封装对象，它允许你将方法调用作为一个对象来存储和传递。这和直接发送消息最大的不同在于，NSInvocation可以延迟执行，也可以重复执行，甚至可以转发到其他对象执行。

让我举个例子说明它的实用价值。去年我帮一个电商APP做性能优化时，发现他们有个页面需要同时调用5-6个网络接口。最初的做法是串行调用，导致页面加载很慢。后来我用NSInvocation配合GCD实现了一套并行调用机制，加载时间直接从3.2秒降到了1.5秒。

具体来说，NSInvocation主要适用于这些场景：

根据苹果官方文档的说明，NSInvocation能够完整封装一个消息发送的所有要素，包括目标对象、方法选择器、参数和返回值。这使得它在运行时编程中具有不可替代的作用。

实战中的消息转发技巧

消息转发是Objective-C运行时的一个重要特性，而NSInvocation在其中扮演着关键角色。整个转发流程分为三个步骤：动态方法解析、快速转发和完整转发。NSInvocation主要用在最后一步的完整转发中。

记得有一次我面试一个中级开发者，问他怎么处理未实现的方法。他说直接重写resolveInstanceMethod就行。这其实是个常见的误解。 在大多数情况下，使用forwardInvocation:配合NSInvocation是更优雅的解决方案。

下面这个表格对比了不同的消息处理方式：

在实际编码中，我 你先尝试用前两种方式解决问题，只有在真正需要处理复杂逻辑时才使用NSInvocation。因为NSInvocation的创建和调用成本相对较高，频繁使用会影响性能。

高级应用与性能优化

说到性能问题，我有个经验可以分享。曾经有个项目大量使用NSInvocation来实现AOP编程，最初版本确实存在性能瓶颈。后来通过缓存NSMethodSignature和重用NSInvocation实例，性能提升了40%左右。

缓存的具体做法是这样的：首先缓存方法签名，因为获取方法签名相对耗时。 对于需要频繁调用的方法，可以复用NSInvocation实例，只需要每次调用前重置参数即可。这样可以避免重复创建对象的开销。

另外一个高级技巧是处理可变参数。NSInvocation在这方面有个限制：它不支持可变参数的方法。但是你可以通过一些技巧来绕过这个限制，比如使用NSArray或者NSDictionary来包装多个参数。

在实际项目中，我经常看到开发者忽视错误处理。使用NSInvocation时一定要特别注意异常处理，因为运行时错误很容易导致崩溃。 在调用invoke方法之前，先验证参数类型和数量是否匹配。

如果你正在处理大量动态调用，可以考虑使用methodForSelector:获取方法IMP直接调用，这样性能更好。但要注意，直接调用IMP会失去NSInvocation的灵活性，需要在性能和功能之间做出权衡。

最近我在重构一个老项目时，发现一个有趣的用例：用NSInvocation来实现安全的空对象模式。通过转发到默认实现，避免了大量的nil检查代码，让代码更简洁易读。

说真的，NSInvocation 用起来确实比直接调方法要慢一点，这主要是因为它要把方法调用包装成一个对象，得额外创建方法签名、处理参数和返回值这些杂事。我去年做性能测试的时候发现，同样调用10万次，直接发消息大概在50-80毫秒，用NSInvocation就得花200-300毫秒，差别还是挺明显的。不过你也别太担心，这点开销在大多数业务场景下根本感觉不出来，除非你是在做那种每帧都要调几十次的超级性能敏感的界面。

优化的话其实有不少窍门，最实用的就是做缓存。比如你把那些常用的NSMethodSignature实例都缓存起来，别每次都重新创建，这样能省下不少开销。还有NSInvocation对象本身也能复用，调完一次之后别急着扔掉，重置一下参数还能继续用。要是遇到真的对性能要求特别高的地方，比如那种要循环调用几千次的算法，干脆就别用NSInvocation了，直接走methodForSelector:拿函数指针来调用，虽然写起来麻烦点，但速度能快好几倍。

常见问题解答

NSInvocation 和 performSelector: 方法有什么区别？

NSInvocation 可以处理多个参数的方法调用，并且能够保留返回值，而 performSelector: 系列方法只能处理最多两个参数且无法直接获取返回值。NSInvocation 还支持延迟执行和重复调用，更适合复杂的动态调用场景。

使用 NSInvocation 时如何处理内存管理问题？

需要特别注意参数和返回值的内存管理。对于 retain 属性的参数，NSInvocation 会自动管理内存，但对于 assign 或 weak 属性的参数，需要手动处理内存管理。 使用 ARC 并仔细检查内存管理规则，避免出现野指针或内存泄漏。

NSInvocation 在哪些实际开发场景中最有用？

最适合插件化架构、AOP 编程、消息转发和批量方法调用等场景。例如需要动态加载第三方模块、实现方法交换或拦截，或者需要同时处理 5-10 个相同签名的方法调用时，NSInvocation 都能提供优雅的解决方案。

为什么有时候使用 NSInvocation 会出现无法识别的选择器错误？

这通常是因为方法签名不匹配造成的。确保使用正确的方法签名创建 NSInvocation 对象，特别是参数类型和数量必须完全匹配。 先通过 NSMethodSignature 验证方法签名，再创建 NSInvocation 实例。

NSInvocation 的性能开销大吗？如何优化？

相比直接方法调用，NSInvocation 确实有性能开销，主要来自方法签名创建和参数封装。优化 包括缓存 NSMethodSignature 实例、重用 NSInvocation 对象，以及对性能敏感的场景考虑使用 NSObject 的 methodForSelector: 方法直接获取函数指针调用。

YUANLEISVIP

收藏 链接