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滥用 hook 的坑

滥用 hook 的坑

作者: MoShengLive | 来源:发表于2019-07-04 10:47 被阅读0次

    我相信很多iOS 人员都有过 AOP思想,做过 hook 操作,这个比较方便,搞一个库,hook 控制器的生命周期,这样对于项目代码浸入就少了,也好维护的,绝大部分部分 hook 都是以下这样写法

    +(void)load{
        //虽然load只执行一次,但是为了保险起见,我们还是给加个dispatch_once吧,良好的编程习惯,从这里开始
        static dispatch_once_t token;
        dispatch_once(&token, ^{
            
            SEL orginSel = @selector(viewWillAppear:);
            SEL overrideSel = @selector(overrideViewWillAppear:);
            
            Method originMethod = class_getInstanceMethod([self class], orginSel);
            Method overrideMethod = class_getInstanceMethod([self class], overrideSel);
            
            //原来的类没有实现指定的方法,那么我们就得先做判断,把方法添加进去,然后进行替换
            if (class_addMethod([self class], orginSel, method_getImplementation(overrideMethod) , method_getTypeEncoding(originMethod))) {
                class_replaceMethod([self class],
                                    overrideSel,
                                    method_getImplementation(originMethod),
                                    method_getTypeEncoding(originMethod));
                
            }else{
                //交换实现
                method_exchangeImplementations(originMethod, overrideMethod);
            }
        });
    }
    

    这个是就 hook 代码常用写法,也写的么有任何毛病,写进我们代码就也确实没有任何问题.但是!!!如果有多个插件 hook 项目里同一个方法,这种需求有很多的,包括我们引用的第三方,也包括我们自己 hook 的代码,这样就会出现一种问题,你就会发现 hook 只有一种会生效,其他 hook 好像是不成功的,
    单单从代码分析过来看的,上面代码也貌似能够解决的
    跟你们分析一下


    image.png
    image.png

    从上面分析来看,最后面的 hook 是将之前 hook 的的逻辑和自己 hook 逻辑和系统方法都生效了,但是实际 demo 是没有的生效的,新建一个 HOOKTest项目,一个是在控制器 分类 hook(UIViewController+YJAOP),一个是在封装的framework库里MSAPM 里,为了测试简便性,我只留一个控制器 ViewController


    image.png

    说明一下,framework 里 hook 的方法里打印 log,NSLog(@"swizzledSelector--viewWillAppear");
    而控制器里分类是打印 log NSLog(@"swizzled_viewWillAppear");
    而 viewController 里打印void)viewWillAppear:(BOOL)animated 方法 NSLog(@"viewWillAppear");
    看他们有没有调用就看有没有日志打印出来
    我们先看一下ViewController里没有重写- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated 方法
    看一下结果如下


    image.png

    现在把(void)viewWillAppear:(BOOL)animated 方法注释打开
    结果是三个都生效了


    image.png
    现在就纳闷了,为什么
    我接下有断点调试,并把地址打印出来
    先看一下没有重写的(void)viewWillAppear:(BOOL)animated方法测试
    为了让你们跟直观,我现在公布一下 hook 的实现方式
    framework库实现的方式
    + (void)toHookViewWillAppear:(Class)class {
        SEL originalSelector = @selector(viewWillAppear:);
        SEL swizzledSelector = [self swizzledSelectorForSelector:originalSelector];
        void (^swizzleBlock)(UIViewController *vc,BOOL animated) = ^(UIViewController *viewController, BOOL animated) {
            ((void(*)(id, SEL, BOOL))objc_msgSend)(viewController, swizzledSelector, animated);
             NSLog(@"swizzledSelector--viewWillAppear");
        };
        [self replaceImplementationOfKnownSelector:originalSelector onClass:class withBlock:swizzleBlock swizzledSelector:swizzledSelector];
    }
    + (BOOL)replaceImplementationOfKnownSelector:(SEL)originalSelector onClass:(Class)class withBlock:(id)block swizzledSelector:(SEL)swizzledSelector {
        //返回一个指定的特定类的实例方法。
        Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSelector);
        if (!originalMethod) {
            return NO;
        }
    #ifdef __IPHONE_6_0
        //创建一个指向函数的指针,调用方法被调用时指定的块。
        IMP implementation = imp_implementationWithBlock((id)block);
    #else
        IMP implementation = imp_implementationWithBlock((__bridge void *)block);
    #endif
        //方法交换应该保证唯一性和原子性,唯一性:应该尽可能在+load方法中实现,这样可以保证方法一定会调用且不会出现异常。
       // 原子性:使用dispatch_once来执行方法交换,这样可以保证只运行一次。
        //给类添加一个方法  向具有给定名称和实现的类添加新方法。
        //swizzledSelector 指定要添加的方法的名称的选择器。
        //implementation 一个函数,它是新方法的实现。该函数必须包含至少两个参数- self和_cmd。
        //描述方法参数类型的字符数组
        class_addMethod(class, swizzledSelector, implementation, method_getTypeEncoding(originalMethod));
        //class_getInstanceMethod     得到类的实例方法,
        //class_getClassMethod          得到类的类方法 
        //获取类的实例方法
        Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, swizzledSelector);
        /*
         class_addMethod:动态给类添加一个方法
         cls:被添加方法的类
         name:可以理解为方法名,这个貌似随便起名,比如我们这里叫sayHello2
         imp:实现这个方法的函数
         types:一个定义该函数返回值类型和参数类型的字符串,这个具体会在后面讲
         
         //获取通过SEL获取一个方法class_getInstanceMethod
         
         //获取一个方法的实现 method_getImplementation
         //获取一个OC实现的编码类型method_getTypeEncoding
         //給方法添加实现class_addMethod
         //用一个方法的实现替换另一个方法的实现class_replaceMethod
         //交换两个方法的实现 method_exchangeImplementations
         
         class_addMethod:如果发现方法已经存在,会失败返回,也可以用来做检查用,我们这里是为了避免源方法没有实现的情况;如果方法没有存在,我们则先尝试添加被替换的方法的实现
         1.如果返回成功:则说明被替换方法没有存在.也就是被替换的方法没有被实现,我们需要先把这个方法实现,然后再执行我们想要的效果,用我们自定义的方法去替换被替换的方法. 这里使用到的是class_replaceMethod这个方法. class_replaceMethod本身会尝试调用class_addMethod和method_setImplementation,所以直接调用class_replaceMethod就可以了)
         
         2.如果返回失败:则说明被替换方法已经存在.直接将两个方法的实现交换即
    
         */
        //先尝试給源方法添加实现,这里是为了避免源方法没有实现的情况
        IMP swizzledMethodIMP = method_getImplementation(swizzledMethod);
        IMP originalMethodIMP = method_getImplementation(originalMethod);
        BOOL didAddMethod = class_addMethod(class,
                                            originalSelector,
                                            swizzledMethodIMP,
                                            method_getTypeEncoding(swizzledMethod));
        IMP originalIMP = NULL;
        if (didAddMethod) {//添加成功:将源方法的实现替换到交换方法的实现,  函数  originalMethod 用swizzledSelector  替换
            
            originalIMP = class_replaceMethod(class,
                                swizzledSelector,
                                originalMethodIMP,
                                method_getTypeEncoding(originalMethod));
        }
        else {
            //添加失败:说明源方法已经有实现,直接将两个方法的实现交换即可
            method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
        }
        return YES;
    }
    
    + (SEL)swizzledSelectorForSelector:(SEL)selector {
        // 保证 selector 为唯一的,不然会死循环
        return NSSelectorFromString([NSString stringWithFormat:@"MA_Swizzle_%x_%llu_%@", arc4random(), [self currentTime], NSStringFromSelector(selector)]);
    }
    

    而是UIViewController+YJAOP,hook代码就是上面第一张图的代码
    这是 frameworkhook 的结果(也是第一次 hook)


    image.png

    这是分类 hook 的结果 (第二次 hook)


    image.png
    这是分析的导图
    image.png
    将ViewController的- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated方法注释打开
    image.png
    image.png

    分析导图


    image.png image.png

    现在我们使用 RSSwizzle 来hook 方法,相信很多 iOS 都不陌生的,我也试过了,确实是可以解决问题,但是我们要搞清楚其原理,不然以后出现问题都心理没底的
    里面核心的代码是 方法static void swizzle(Class classToSwizzle, SEL selector, RSSwizzleImpFactoryBlock factoryBlock)
    我里面做了好多注释

    static void swizzle(Class classToSwizzle,
                        SEL selector,
                        RSSwizzleImpFactoryBlock factoryBlock)
    {
        //返回一个指定的特定类的实例方法。
        Method method = class_getInstanceMethod(classToSwizzle, selector);
        
        NSCAssert(NULL != method,
                  @"Selector %@ not found in %@ methods of class %@.",
                  NSStringFromSelector(selector),
                  class_isMetaClass(classToSwizzle) ? @"class" : @"instance",
                  classToSwizzle);
        
        NSCAssert(blockIsAnImpFactoryBlock(factoryBlock),
                 @"Wrong type of implementation factory block.");
        
        //惯例是解锁为零,锁定为非零。
        __block OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT;
        // To keep things thread-safe, we fill in the originalIMP later,
        // with the result of the class_replaceMethod call below.为了保证线程安全,我们稍后再填写originalIMP,
        //下面是class_replaceMethod调用的结果。
        __block IMP originalIMP = NULL;
    
        // This block will be called by the client to get original implementation and call it.客户端将调用此块以获得原始实现并调用它。
        RSSWizzleImpProvider originalImpProvider = ^IMP{
            // It's possible that another thread can call the method between the call to
            // class_replaceMethod and its return value being set.
            // So to be sure originalIMP has the right value, we need a lock.
            OSSpinLockLock(&lock);
            IMP imp = originalIMP;
            OSSpinLockUnlock(&lock);
            
            if (NULL == imp){
                // If the class does not implement the method
                // we need to find an implementation in one of the superclasses.如果类没有实现该方法
                //我们需要在其中一个超类中找到一个实现。
                Class superclass = class_getSuperclass(classToSwizzle);
                //获取父类s/获取类的实例方方法
                //根据Method获取IMP  imp 就是方法实现的地址
                imp = method_getImplementation(class_getInstanceMethod(superclass,selector));
            }
            return imp;
        };
        
        RSSwizzleInfo *swizzleInfo = [RSSwizzleInfo new];
        swizzleInfo.selector = selector;
        //方法 imp 的实现
        swizzleInfo.impProviderBlock = originalImpProvider;
        
        // We ask the client for the new implementation block.
        // We pass swizzleInfo as an argument to factory block, so the client can
        // call original implementation from the new implementation.我们要求客户端提供新的实现块。
        //我们将swizzleInfo作为参数传递给工厂块,这样客户端就可以
        //从新实现调用原始实现。
        /*
         ^void (__unsafe_unretained id self,BOOL animated)
         {
         ((__typeof(originalImplementation_))[swizzleInfo
         getOriginalImplementation])(self, selector_, animated);
         NSLog(@"view will appear");
         }
         */
        //返回 newIMPBlock 就是RSSWReplacement里面部分
        id newIMPBlock = factoryBlock(swizzleInfo);
        
        const char *methodType = method_getTypeEncoding(method);
        //从工厂返回的块与方法类型不兼容。blockIsCompatibleWithMethodType()函数中就是判断block的签名是否与selector的签名匹配
        NSCAssert(blockIsCompatibleWithMethodType(newIMPBlock,methodType),
                 @"Block returned from factory is not compatible with method type.");
        //根据代码块获取IMP,其实就是代码块与IMP关联
        IMP newIMP = imp_implementationWithBlock(newIMPBlock);
        
        // Atomically replace the original method with our new implementation.
        // This will ensure that if someone else's code on another thread is messing
        // with the class' method list too, we always have a valid method at all times.
        //
        // If the class does not implement the method itself then
        // class_replaceMethod returns NULL and superclasses's implementation will be used.
        //
        // We need a lock to be sure that originalIMP has the right value in the
        // originalImpProvider block above.原子地用我们的新实现替换原来的方法。
        //这将确保如果另一个线程上的其他人的代码混乱
        //对于类的方法列表,我们总是在任何时候都有一个有效的方法。
        //
        //如果类本身没有实现方法
        // class_replaceMethod返回NULL,将使用超类的实现。
        //
        //我们需要一个锁来确保originalIMP在
        //上面的originalImpProvider块。
        OSSpinLockLock(&lock);
        //替代方法的实现
        //将原始selector的IMP替换成这个block的IMP,如果该类中没有实现这个Selector方法,则返回值为nil;否则返回原始的IMP
        //函数  newIMP 用selector  替换
        /*
         替换给定类的方法的实现。
         class_replaceMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name, IMP _Nonnull imp,
         const char * _Nullable types)
         @param cls 要修改的类。
         SEL _Nonnull name  一个选择器,它标识要替换其实现的方法。
         IMP _Nonnull imp 为cls标识的类的名称标识的方法提供新的实现。  
         types 描述方法参数类型的字符数组。
         *因为函数必须包含至少两个参数- self和_cmd,第二个和第三个字符
         *必须是“@:”(第一个字符是返回类型)。
         返回 之前的类方法的实现
         
         这个函数有两种不同的行为方式:
         * -如果\e name标识的方法还不存在,则添加它,就像调用了\c class_addMethod一样。
         * \e类型指定的类型编码如下所示。
         * -如果由\e名称标识的方法确实存在,则将其\c IMP替换为调用\c method_setImplementation。
         *忽略\e类型指定的类型编码。
         */
        //替换成新实现方法,返回以前实现的方法,
        originalIMP = class_replaceMethod(classToSwizzle, selector, newIMP, methodType);
        OSSpinLockUnlock(&lock);
    }
    

    里面有比较不同是 是将替换实现方法,并将上一次的实现方法赋值给originalIMP,后续originalImpProvider回调 block

     originalIMP = class_replaceMethod(classToSwizzle, selector, newIMP, methodType);
    // This block will be called by the client to get original implementation and call it.客户端将调用此块以获得原始实现并调用它。
        RSSWizzleImpProvider originalImpProvider = ^IMP{
            // It's possible that another thread can call the method between the call to
            // class_replaceMethod and its return value being set.
            // So to be sure originalIMP has the right value, we need a lock.
            OSSpinLockLock(&lock);
            IMP imp = originalIMP;
            OSSpinLockUnlock(&lock);
            
            if (NULL == imp){
                // If the class does not implement the method
                // we need to find an implementation in one of the superclasses.如果类没有实现该方法
                //我们需要在其中一个超类中找到一个实现。
                Class superclass = class_getSuperclass(classToSwizzle);
                //获取父类s/获取类的实例方方法
                //根据Method获取IMP  imp 就是方法实现的地址
                imp = method_getImplementation(class_getInstanceMethod(superclass,selector));
            }
            return imp;
        };
    

    源码分析完了 我们来有 demo 测试一下
    将ViewController里- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated 给注释掉


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    接下来 我们将ViewController里- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated 给注释打开
    实践分析


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    hook 测试 demo 地址:https://github.com/MoShenGuo/HooK.git

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