NSMethodSignature初识

提起NSMethodSignature不得不联想到消息转发机制

当给一个对象发送消息，找不到方法时会走消息转发三步

1 resolveInstanceMethod或（resolveClassMethod）允许用户在此时为该 Class 动态添加实现。如果有实现了，则调用并返回YES，那么重新开始objc_msgSend流程。这一次对象会响应这个选择器，一般是因为它已经调用过class_addMethod。如果仍没实现，走第二步。

2 forwardingTargetForSelector尝试找到一个能响应该消息的对象。如果获取到，则直接把消息转发给它，返回非nil对象。否则返回nil ，继续下面的动作。注意，这里不要返回self，否则会形成死循环

3 methodSignatureForSelector尝试获得一个方法签名。如果获取不到，则直接调用doesNotRecognizeSelector抛出异常。如果能获取，则返回非nil：创建一个 NSlnvocation并传给forwardInvocation:。调用forwardInvocation:方法，将第3步获取到的方法签名包装成Invocation 传入，如何处理就在这里面了，并返回非nil

调用doesNotRecognizeSelector:，默认的实现是抛出异常。如果第3步没能获得一个方法签名，执行该步骤。

消息转发流程

从NSInvocation开始，NSInvocation本质就是一个创建方法（消息），将方法具体化的一个类。NSInvocation能设置Target，参数，返回值和方法名称。

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NSInvocation 应用 （NSInvocation可以去构建一个方法然后转发这个方法）但是NSInvocation的创建需要方法签名来创建，首先要得到方法签名。

NSMethodSignature

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提供给外面的API不多

+ (nullable NSMethodSignature *)signatureWithObjCTypes:(const char *)types;

这个方法时根据ObjCTypes生成一个方法签名，它是一个是字符串数组，该数组包含了方法的类型编码。那如何获取这些类型编码呢，有两种方式
1:可以参考官方文档 Type Encodings。
2:使用 @encode()计算。

NSLog(@"id Type encoding -->%s",@encode(BOOL));
//  输出结果 id Type encoding -->B
NSLog(@"id Type encoding -->%s",@encode(id));
...
//  输出结果 id Type encoding -->@

不过一般不会用此方法手动创建一个方法签名的。消息转发第三步需要手动创建，一般会重写NSObject的

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("");

+ (NSMethodSignature *)instanceMethodSignatureForSelector:(SEL)aSelector OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("");

来获取实例和类的方法签名。

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector{
    /*手动创建签名 但是尽量少使用 因为容易创建错误 可以按照这个规则来创建
        https://blog.csdn.net/ssirreplaceable/article/details/53376915
     
     //写法例子
     //例子"v@:@"
     //v@:@ v 返回值类型void;@ id类型,执行sel的对象;: SEL;@ 参数
     //例子"@@:"
     //@ 返回值类型id;@ id类型,执行sel的对象;: SEL
     
     */
    //如果返回为nil则进行手动创建签名
    if ([super methodSignatureForSelector:aSelector]==nil) {
        NSMethodSignature * sign = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
        return sign;
    }
    return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    
}

-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation

上方的方法如果调用返回有签名 则进入消息转发最后一步

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
    // 创建备用对象
    LhProxyClass *proxy = [LhProxyClass new];
    SEL sel = anInvocation.selector;
    
    //判断备用对象是否可以响应传递进来等待响应的SEL
    if ([LhProxyClass respondsToSelector:sel]) {
        [anInvocation invokeWithTarget:proxy];
    }else {
        //如果备用对象不能响应，则抛出异常
        [self doesNotRecognizeSelector:sel];
    }
}

延伸:
最后附上消息转发防crash Demo。
demo处理消息转发考虑到如果第一步resolveInstanceMethod需要在类的本身上动态添加它本身不存在的方法，这些方法对于该类本身来说冗余
forwardInvocation可以通过NSInvocation的形式将消息转发给多个对象，但是其开销较大，需要创建新的NSInvocation对象，并且forwardInvocation的函数经常被使用者调用，来做多层消息转发选择机制，不适合多次重写
所以在第二步 forwardingTargetForSelector将消息转发给一个对象，开销较小，并且被重写的概率较低，适合重写
动态创建一个桩类ProxyClass, hook NSObject转到ProxyClass

+ (void)openAvoidUnrecognizedCrash {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        //区分线上
    #ifdef DEBUG//调试状态，关闭防护功能
    #else//发布状态，打开防护功能
        swizzleMethod([self class], @selector(forwardingTargetForSelector:), @selector(swizzled_forwardingTargetForSelector:));
    #endif
    });
}

void swizzleMethod(Class class, SEL originalSelector, SEL swizzledSelector)
{
    // the method might not exist in the class, but in its superclass
    Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSelector);
    Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, swizzledSelector);
    
    // class_addMethod will fail if original method already exists
    BOOL didAddMethod = class_addMethod(class, originalSelector, method_getImplementation(swizzledMethod), method_getTypeEncoding(swizzledMethod));
    
    // the method doesn’t exist and we just added one
    if (didAddMethod) {
        class_replaceMethod(class, swizzledSelector, method_getImplementation(originalMethod), method_getTypeEncoding(originalMethod));
    }
    else {
        method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
    }
}

// 重写消息转发方法
- (id)swizzled_forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
    NSString *selectorStr = NSStringFromSelector(aSelector);
    // 做一次类的判断，只对 UIResponder 和 NSNull 有效  ==== 白名单
    if ([[self class] isSubclassOfClass: NSClassFromString(@"UIResponder")] ||
        [self isKindOfClass: [NSNull class]]) {
        
        NSLog(@"PROTECTOR: -[%@ %@]", [self class], selectorStr);
        NSLog(@"PROTECTOR: unrecognized selector \"%@\" sent to instance: %p", selectorStr, self);
        // 查看调用栈
        NSLog(@"PROTECTOR: call stack: %@", [NSThread callStackSymbols]);
        // 上报服务器 report sever
        // 对保护器插入该方法的实现
        id instance = [[LhProxyClass alloc] init];
        return instance;
    }
    else
    {
        return [self swizzled_forwardingTargetForSelector:aSelector];
    }
}

添加对应的Selector，用一个通用的返回0的函数来实现该SEL的IMP

+ (instancetype)sharedInstance {
    static dispatch_once_t onceToken;
    static id sharedInstance;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        sharedInstance = [[super allocWithZone:NULL] init];
    });
    return sharedInstance;
}

// 防止外部调用alloc 或者 new
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
    return [LhProxyClass sharedInstance];
}

id ForwardingTarget_dynamicMethod(id self, SEL _cmd) {
   return [NSNull null];
}

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
   class_addMethod(self.class, sel, (IMP)ForwardingTarget_dynamicMethod, "@@:");
   [super resolveInstanceMethod:sel];
   return YES;
}

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
   id result = [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
   return result;
}

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
   id result = [super methodSignatureForSelector:aSelector];
   return result;
}

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
   [super forwardInvocation:anInvocation];
}

- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector {
   [super doesNotRecognizeSelector:aSelector]; // crash
}