WWDC2020 Objective-C运行时的改进

笔记博客

WWDC2020 Objective-C运行时的改进https://developer.apple.com/wwdc20/10163

首先我们看到常用的一个OC类的内部构成


screenshot.png

Metaclass(元类)
SuperClass(父类)
Method cache(方法缓存)

除了这些之外还有一个指向更多数据指针.
screenshot.png

class_ro_t

存储额外信息的地方叫做 class_ro_t “Ro”代表只读 它包括像类名称 方法、协议和实例变量的信息
Swift 类和 Objective-C 类 共享这一基础结构 所以每个 Swift 类也有这些数据结构

Clean Memory:

是指一旦加载后就不会改变的内存
比如class_ro_t就是clean的, 因为它是只读的.

Dirty Memory:脏内存是指在进程运行时被改变的内存

类结构一旦被使用,就会被弄Dirty,因为运行时会向它写入新的数据(例如创建一个新的方法缓存,并从类中指向它).

Dirty Memory 要比 Clean Memory 昂贵的多, 因为只有进程在运行,它就必须一直存在; 而Clean Memory是不变的, 如果需要系统能从磁盘中重新加载它, 所以可以从内存中移除.
MacOS 中有swap脏内存的可选操作,但是因为iOS没有使用swap,脏内存在iOS中的代价会特别大.
出于这个原因,能保持Clean的数据越多越好,原来的类结构体被划分为两块.通过分离出那些永远不会改变的数据,那就可以把大部分的类数据作为干净的内存来保存.

image.png

class_rw_t

class_rw_t.在这个数据结构中,我们存储了只有在运行时产生的新信息.例如,所有的类都会使用这些First Subclass和Next Sibling Class指针链接成一个树形结构.

而且这允许运行时遍历当前使用的所有类,这对于无效的方法缓存很有用.但是,既然方法和属性也在只读数据中,为什么我们要在这里有方法和属性呢?因为它们可以在运行时改变.当一个Category被加载时,它可以向类中添加新的方法.而且程序员可以使用运行时API动态添加它们.由于class_ro_t是只读的,所以我们需要在class_rw_t中跟踪这些东西.

我们在一台iPhone上测得整个系统中大约有30MB的这些class_rw_t结构.
那么我们如何才能缩小这些呢?请记住,我们在读/写部分都需要这部分数据,因为它们可以在运行时改变.但是..检查实际设备上的使用情况,发现只有10%左右的类真正改变过它们的方法.而且这个Demangled Name字段只有Swift类才会使用,除非有东西询问他们的Objective-C名称,否则Swift类也根本不需要它.
所以,我们可以把那些平时不用的部分拆掉.

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方法列表变化

接下来,让我们再深入了解一下这些类的数据结构,看看另一个变化:相对方法列表(relative method lists).每个类都有一个附加的方法列表.当你在一个类上写一个新方法时,它就会被添加到列表中.runtime使用这些列表来解析消息发送.

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这里在ARM64位的架构里面,对二进制使用了32位的偏移量.处理
也是就,
原先


image.png

现在


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32位的偏移意味着我们已经将64位平台上所需的内存量减少了一半.

Tagged Pointer变化

这部分个人暂时没咋吸收全, 先不放上了,后面再去看看.

总结一下.在这次Session中, runtime 修改处主要是两个, 都是和内存处理有关的,

  1. 拆分RW_T


    image.png
  2. 在二进制实现了一个32位的偏移量,减少内存一半.

谢谢观看.

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