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Objective-C Runtime之Method Swizz

Objective-C Runtime之Method Swizz

作者: koce_zhao | 来源:发表于2016-07-09 17:41 被阅读121次

    今天准备学习Objective-C Runtime相关知识,看到了Method Swizzling技术,并找到了介绍该技术的文章:雷纯锋的技术博客 。这篇文章贴了一段示例代码并解释了三个问题,但是我的问题不止这三个,所以又四处找了相关资料,并将学到的记录下来。

    名词解释

    Class

    @interface NSObject <NSObject> {
        Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
    }
    

    NSObject的对象都有一个指向Classisa指针。这个 isa 指针是当你向对象发送消息时,Objective-C Runtime 检查一个对象并且查看它的类是什么然后开始查看它是否响应这些 selectors 所需要的一切。Class可以由NSObject对象使用[self class]得到。
    </br>

    SEL

    SEL就是对方法的一种包装。包装的SEL类型数据它对应相应的方法地址,找到方法地址就可以调用方法。而@selector()得到的就是一个SEL类型对象。
    </br>

    Method

    一个类中的方法。它有两种类型,一种是实例方法InstanceMethod,如- (void)method;第二种是类方法ClassMethod,如+ (id)alloc
    Method可以用ClassSEL得到,具体方法是:Method class_getInstanceMethod(Class cls, SEL name)Method class_getClassMethod(Class cls, SEL name)
    </br>

    IMP

    IMP是指向方法实现的函数指针,由编译器为你生成。
    可以用IMP method_getImplementation(Method m)得到Method对象的IMP
    </br>

    const char *types

    它是一个函数的返回类型和参数类型。如函数:void method(id obj, SEL _sel, NSString *str){},它的types为"v@:@"v代表void@代表NSObject对象,:代表SEL
    可以使用const char *method_getTypeEncoding(Method m)来得到Method对象的types
    </br>

    Method Swizzling

    方法函数

    BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)
    

    作用:为cls类增加名为name的方法,具体实现为imp,返回类型与参数类型为types。
    </br>

    Method class_replaceMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)
    

    作用:将cls类中名为name的方法实现改为imp,返回类型与参数类型为types。
    </br>

    void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2)
    

    作用:交换m1与m2的实现方法。
    </br>

    示例

    1.创建一个类Class1,再一个创建Class1的子类Class2。
    2.在Class1中添加代码:

    //Class1.m
    - (void)doReplace
    {
        SEL oldSelctor = @selector(oldFunction:);
        SEL newSelctor = @selector(newFunction:);
        
        Method oldMethod = class_getInstanceMethod([self class], oldSelctor);
        Method newMethod = class_getInstanceMethod([self class], newSelctor);
        
        BOOL success = class_addMethod([self class], oldSelctor, method_getImplementation(newMethod), method_getTypeEncoding(newMethod));
        
        NSLog(@"add method %@", success ? @"success" : @"failure");
        
        if (success) {
            class_replaceMethod([self class], newSelctor, method_getImplementation(oldMethod), method_getTypeEncoding(oldMethod));
        }else{
            method_exchangeImplementations(newMethod, oldMethod);
        }
    }
    
    - (void)oldFunction:(NSString *)aString
    {
        NSLog(@"super class old method");
    }
    
    - (void)newFunction:(NSString *)aString
    {
        [self newMethod:aString];
        NSLog(@"new method");
    }
    
    //main.m
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            // insert code here...
            
            Class2 *cl2 = [Class2 new];   
            [cl2 doReplace];
            [cl2 oldMethod:@"old"]; 
        }
        return 0;
    }
    

    原理:首先使用class_addMethod添加名为oldFunction:,实现为newFunction:实现的方法,目的是判断子类是否实现了oldFunction:方法。
    1.子类实现oldFunction:方法,所以添加方法失败,直接交换oldFunction:newFunction:的实现。所以最后在子类中,两个方法实际上是这样的:

    - (void)oldFunction:(NSString *)aString
    {
        [self newMethod:aString];
        NSLog(@"new method");
    }
    
    - (void)newFunction:(NSString *)aString
    {
        NSLog(@"child class old method");
    }
    

    而打印结果则是:

    MethodSwizzling[14750:1729063] add method failure
    MethodSwizzling[14750:1729063] child class old method
    MethodSwizzling[14750:1729063] new method
    

    2.子类没有实现oldFunction:方法,所以添加方法成功,而oldMethod则得到的是父类的oldFunction:方法,所以之后将newFunction:的实现改为父类oldFunction:方法的实现。所以最后在子类中,两个方法实际上是这样的:

    - (void)oldFunction:(NSString *)aString
    {
        [self newMethod:aString];
        NSLog(@"new method");
    }
    
    - (void)newFunction:(NSString *)aString
    {
        NSLog(@"super class old method");
    }
    

    而打印结果则是:

    MethodSwizzling[14770:1730001] add method success
    MethodSwizzling[14770:1730001] super class old method
    MethodSwizzling[14770:1730001] new method
    

    </br>

    应用

    以下摘抄自雷纯锋的技术博客
    </br>
    例如使用友盟统计,要实现页面的统计功能,我们需要在每个页面的ViewController中添加如下代码:

    - (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
        [super viewWillAppear:animated];
        [MobClick beginLogPageView:@"PageOne"];
    }
    
    - (void)viewWillDisappear:(BOOL)animated {
        [super viewWillDisappear:animated];
        [MobClick endLogPageView:@"PageOne"];
    }
    

    要达到这个目的,我们有两种比较常规的实现方式:
    1. 直接修改每个页面的ViewController代码,简单粗暴;
    2. 子类化ViewController,并让我们的ViewController都继承这些子类。
    第 1 种方式的缺点是不言而喻的,这样做不仅会产生大量重复的代码,而且还很容易遗漏某些页面,非常难维护;第 2 种方式稍微好一点,但是也同样需要我们子类化 UIViewControllerUITableViewControllerUITabBarController 等不同类型的ViewController
    也许你跟我一样陷入了思考,难道就没有一种简单优雅的解决方案吗?答案是肯定的,Method Swizzling 就是解决此类问题的最佳方式。
    </br>
    具体实现请看雷纯锋的技术博客

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