13-1.【OC】【性能】Objective-C 的性能瓶颈通常出现在什么地方？如何优化？

2026-02-12 0 阅读3分钟

Objective-C 作为一门极度依赖 Runtime（运行时） 的动态语言，其性能瓶颈主要源于其“高度动态化”带来的开销。相比于 C++ 或 Swift 的静态派发，Objective-C 许多决策都被延迟到了运行阶段。

以下是 Objective-C 常见的性能瓶颈及其优化策略：

1. 动态消息派发 (Dynamic Message Dispatch)

Objective-C 的所有方法调用本质上都是 objc_msgSend。

瓶颈：每次调用方法都要进行查找（从缓存查找，再到方法列表遍历，最后到父类查找）。虽然有方法缓存（objc_cache），但在高频调用（如每秒 60 帧的渲染循环）中，查找成本依然存在。
优化方案：
- C 函数替代：对于极高频的逻辑，直接使用 C 函数或静态内联函数（static inline）。
- 函数指针预存：通过 method_forSelector: 预先获取 IMP（函数指针），跳过 objc_msgSend 的查找过程。
Objective-C
```
void (*setter)(id, SEL, BOOL) = (void (*)(id, SEL, BOOL))[obj method_forSelector:@selector(setFilled:)];
for (int i = 0; i < 1000000; i++) setter(target, @selector(setFilled:), YES);
```

2. 内存管理与 AutoreleasePool

瓶颈：autorelease 对象不会立即释放，而是等待当前 Runloop 结束。在处理大量临时对象（如在循环中加载图片或处理数据）时，会导致内存峰值（Memory Spike）激增，甚至触发 OOM（内存溢出）。
优化方案：
- 局部 AutoreleasePool：在循环内部显式创建 @autoreleasepool，强制在每次循环结束时释放临时变量。
Objective-C
```
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    @autoreleasepool {
        // 产生大量临时对象
    }
}
```

3. 动态类型检查与反射

瓶颈：频繁使用 isKindOfClass:、respondsToSelector: 或 NSClassFromString() 这种基于字符串和运行时元数据的操作，开销远大于直接的类型判断。
优化方案：
- 减少反射：尽量通过协议（Protocol）或基类来约束类型，而不是在运行时不停地探测对象属性。
- 缓存结果：如果必须频繁检查某个类是否支持某方法，将检查结果缓存到布尔变量中。

4. 对象的创建与销毁

瓶颈：Objective-C 对象的创建涉及堆内存分配、内存清零、引用计数初始化、关联对象检查等。
优化方案：
- 对象复用：使用对象池（如 UITableViewCell 的复用机制）减少频繁的 alloc/init。
- 懒加载（Lazy Loading） ：仅在真正需要时才创建开销大的对象（如 NSDateFormatter 或 NSCalendar）。
- Struct 替代 Class：对于纯粹的数据容器，如果不需要继承和引用计数，考虑使用 C 结构体。

5. 线程竞争与锁 (Locking)

瓶颈：Objective-C 常见的 @synchronized 锁性能较差，因为它会自动创建一个异常处理范围且依赖全局哈希表查找锁对象。
优化方案：
- 更轻量的锁：优先使用 dispatch_semaphore_t 或 os_unfair_lock。
- 读写锁：使用并发队列（Concurrent Queue）配合 dispatch_barrier 实现“多读单写”，避免不必要的互斥等待。

6. 属性访问 (Property Access)

瓶颈：atomic 属性为了保证线程安全，在每次读写时都会加锁。
优化方案：
- 使用 nonatomic：除非明确需要原子性保护，否则一律使用 nonatomic。
- 直接访问成员变量：在 init 或 dealloc 内部，以及内部高频循环中，直接访问 _ivar 而不是通过 self.property（Getter/Setter 方法）。

💡 性能调优工具建议

不要凭感觉优化。

Instruments - Time Profiler：定位占用 CPU 时间最长的函数。
Instruments - Allocations：监控内存增长趋势和对象存活情况。
Static Analyzer：在编译阶段发现潜在的内存泄漏或未使用的逻辑。