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如何在 Swift 中高效地使用 Method Swizzlin

如何在 Swift 中高效地使用 Method Swizzlin

作者: John_LS | 来源:发表于2016-05-21 09:55 被阅读48次

    转载 : SwiftGG翻译组

    示例程序可以从 Github 上下载。

    (译者注:译者也写了一篇关于 Method Swizzling 的文章 Runtime 之 Method Swizzling,顺便写了两个小 demo 来对比 Objective-C 和 Swift 之间 Method Swizzling 的异同,示例代码传送门)

    Method Swizzling 在 Objective-C 或其他语言中是一种很有名的技术,用来支持动态方法派发。

    Method Swizzling 通过改变特定 selector(方法)与实际实现之间的映射,在 runtime 时将一个方法的实现替换成其它方法的实现。

    屏幕快照 2016-04-22 下午1.53.05.png

    虽然这看起来非常方便,但是这个功能也有其缺点。在 runtime 执行这类更改时,你就不能在编译时利用那些可用的安全检查了。因此,应该小心使用 Method Swizzling。

    Swift 关于方法派发是使用静态方法的,但有些情形可能需要用到 Method Swizzling。

    在 Swift 中使用 Method Swizzling 之前,让我再次重申一下这种技术还是尽量少用,只有当你的问题不能用 Swift 的方式解决,也不能用子类、协议或扩展解决时才使用。

    正如 NSHipster 上另一篇文章描述的那样,在 Swift 中对一个来自基本框架(Foundation、UIKit 等)的类使用 Method Swizzling 与 Objective-C 没什么区别。

    extension UIViewController {
        public override static func initialize() {
            struct Static {
                static var token: dispatch_once_t = 0
            }
    
            // 确保不是子类
            if self !== UIViewController.self {
                return
            }
    
            dispatch_once(&Static.token) {
                let originalSelector = Selector("viewWillAppear:")
                let swizzledSelector = Selector("newViewWillAppear:")
    
                let originalMethod = class_getInstanceMethod(self, originalSelector)
                let swizzledMethod = class_getInstanceMethod(self, swizzledSelector)
    
                let didAddMethod = class_addMethod(self, originalSelector, method_getImplementation(swizzledMethod), method_getTypeEncoding(swizzledMethod))
    
                if didAddMethod {
                    class_replaceMethod(self, swizzledSelector, method_getImplementation(originalMethod), method_getTypeEncoding(originalMethod))
                } else {
                    method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
                }
            }
        }
    
        // MARK: - Method Swizzling
    
        func newViewWillAppear(animated: Bool) {
            self.newViewWillAppear(animated)
            if let name = self.descriptiveName {
                print("viewWillAppear: \(name)")
            } else {
                print("viewWillAppear: \(self)")
            }
        }
    }
    

    在这个例子中,应用中的每个 UIViewController 都会执行额外的操作,而原始的 viewWillAppear 方法会被保护起来不执行,这种情形只能通过 Method Swizzling 来实现。

    viewWillAppear 方法的实现会被替换成 initialize 中 newViewWillAppear 方法的实现。值得注意的是,在 swizzle 后,会递归调用 newViewWillAppear 方法,以替换之前原始的 viewWillAppear 方法。

    与 Objective-C 的第一个不同之处就是 swizzling 不在 load 方法里执行。

    加载一个类的定义时,会调用 load 方法,因此这地方适合执行 Method Swizzling 。

    但是 load 方法只在 Objective-C 里有,而且不能在 Swift 里重载,不管怎么试都会报编译错误。接下来执行 swizzle 最好的地方就是 initialize 了,这是调用你的类中第一个方法前的地方。

    所有对修改方法执行的操作放在 dispatch_once 中,这是为了确保这个过程只执行一次。

    这些都是你要知道的关于继承自基本框架或 Objective-C 桥接类的。如果你要在纯 Swift 类中正确使用 Method Swizzling 的话,就需要将下面这些注意事项记在心上。

    Swift 自定义类中使用 Method Swizzling

    要在 Swift 自定义类中使用 Method Swizzling 有两个必要条件:

    • 包含 swizzle 方法的类需要继承自 NSObject
    • 需要 swizzle 的方法必须有动态属性(dynamic attribute)

    更多关于为什么必须需要这些可以在苹果的文档里查看:

    需要动态派发

    当 @objc 属性将你的 Swift API 暴露给 Objective-C runtime 时,不能确保属性、方法、初始器的动态派发。Swift 编译器可能为了优化你的代码,而绕过 Objective-C runtime。当你指定一个成员变量 为 dynamic 时,访问该变量就总会动态派发了。因为在变量定义时指定 dynamic 后,会使用 Objective-C runtime 来派发。

    动态派发是必须的。但是,你必须使用 dynamic 修饰才能知道在运行时 API 的实现被替换了。举个例子,你可以在 Objective-C runtime 使用 method_exchangeImplementations 方法来交换两个方法的实现。假如 Swift 编译器将方法的实现内联(inline)了或者访问去虚拟化(devirtualize)了,这个交换过来的新的实现就无效了。

    说白了,如果你想要替换的方法没有声明为 dynamic 的话,就不能 swizzle。

    翻译成代码就是这样:

    class TestSwizzling : NSObject {
        dynamic func methodOne()->Int{
            return 1
        }
    }
    
    
    extension TestSwizzling {
    
        //在 Objective-C 中,我们在 load() 方法进行 swizzling。但Swift不允许使用这个方法。
        override class func initialize()
        {
            struct Static
            {
                static var token: dispatch_once_t = 0;
            }
    
            // 只执行一次
            dispatch_once(&Static.token)
            {
                    let originalSelector = Selector("methodOne");
                    let swizzledSelector = Selector("methodTwo");
    
                    let originalMethod = class_getInstanceMethod(self, originalSelector);
                    let swizzledMethod = class_getInstanceMethod(self, swizzledSelector);
    
                    method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
            }
        }
    
        func methodTwo()->Int{
            // swizzling 后, 该方法就不会递归调用
            return methodTwo()+1
        }
    }
    
    var c = TestSwizzling()
    print(c.methodOne())  //2
    print(c.methodTwo())  //1
    

    这个简单的例子中,在 TestSwizzling 对象第一个方法被调用前,methodOne 和 methodTwo 的实现被相互替换了。

    结束语

    正如你看到的,在 Swift 中还是可以使用 Method Swizzling 的,只是我的意见是,绝大部分时候不应该出现在实际的产品代码里。如果你想通过 swizzling 快速解决问题的话,那更好的办法就是想出一个更好的架构,重构你的代码。

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