iOS中的 Method_Swizzling

黑魔法 Method_Swizzling

• 原理: Method_Swizzling是发生在运行时的，主要用于在运行时将两个Method进行交换，我们可以将Method Swizzle代码写到任何地方，但是只有在Method_Swizzling这段Method Swizzle代码执行完毕之后互换才起作用。
• Method_Swizzling交换时机：尽可能在+load方法中实现
  • +load的执行时机：+load 方法会在加载类的时候就被调用，也就是 ios 应用启动的时候，就会加载所有的类，main函数之前，就会调用每个类的 +load 方法
  • 子类的+load方法会在它的所有父类(不包括父类分类中的+load)的+load方法执行之后执行
  • 分类的+load方法会在所有的主类的+load方法执行之后执行
  • 不同的类之间的+load方法的调用顺序是不确定的
  • + initialize:方法类似一个懒加载，initialize是在类或者其子类的第一个方法被调用前调用，且默认只加载一次；+ initialize 的调用发生在 +init 方法之前。
  • +load 和 + initialize 差异比较

• 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
• Method_Swizzling的两种实现
  • 直接交换: （在子类中交换方法，原始方法子类未实现，父类实现时，会将父类中的方法也交换）

BOOL simple_Swizzle(Class aClass,SEL originalSel, SEL swizzleSel)
{
         Method originalMethod = class_getInstanceMethod(aClass, originalSel);
         Method swizzleMethod = class_getInstanceMethod(aClass,swizzleSel);
         method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzleMethod);
         return YES;   
}

• 示例： A类有方法work,B类继承自A类，有方法b_work,此时在B类分类的+load方法中交换work和b_work，并在b_work中调自身(回调回work)，此时B对象b，调用work，实际调用的是b_work后再调用work(由于B继承自A，所以可以找得到work方法),A对象a，调用work，实际调用也是b_work,由于A类未实现b_work方法，出现崩溃
• 先添加再交换：（保证只在子类中交换方法，不影响父类）
• 这种方法会先尝试给自己添加work方法实现，如果B类没有实现work方法，class_addMethod会成功添加一个新的属于son自己的work方法，同时将本来要swizzle的方法的实现直接复制进work里，然后再将父类的IMP给swizzle

BOOL best_Swizzle(Class aClass, SEL originalSel, SEL swizzleSel)
{
         // 如果originalSel没有实现过，class_getInstanceMethod无法找到该方法，所以originalMethod为nil
         Method originalMethod = class_getInstanceMethod(aClass, originalSel);
         Method swizzleMethod = class_getInstanceMethod(aClass, swizzleSel);
         BOOL didAddMethod = class_addMethod(aClass, originalSel, method_getImplementation(swizzleMethod), method_getTypeEncoding(swizzleMethod));
         if (didAddMethod) {
             //  当originalMethod为nil时，这里的class_replaceMethod将不做替换，所以swizzleSel方法里的实现还是自己原来的实现
             class_replaceMethod(aClass, swizzleSel, method_getImplementation(originalMethod), method_getTypeEncoding(originalMethod));
         } else {
             method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzleMethod);
         }
         return YES;
}

• swizzle一个子类到父类到根类都没有实现过的方法，会出现死循环,死循环是由于didAddMethod成功了，所以调用originalSel实际调用的是swizzleSel，class_replaceMethod交换失败了，所以在swizzleSel中调用originalSel，其实调用的还是自身，所以出现死循环
• 解决方法是在originalMethod为nil时，替换后将swizzleSel复制一个不做任何事的空实现

if (!originalMethod)  {
          class_addMethod(aClass, originalSel, method_getImplementation(swizzleMethod), method_getTypeEncoding(swizzleMethod));
          method_setImplementation(swizzleMethod, imp_implementationWithBlock(^(id self, SEL _cmd){ }));        
}

Method_Swizzling的具体用途AOP（面向切面编程）

1. 页面统计(AOP)、NSMutableArray的insert等插入nil,hook: 給全局图片名称添加前缀,分类中为已有的属性或者方法添加钩子(增加一段代码)
2. 用于记录或者存储，比方说记录ViewController进入次数、Btn的点击事件、ViewController的停留时间等等。 可以通过Runtime获取到具体ViewController、Btn信息，然后传给服务器
3. 添加需要而系统没提供的方法，比方说修改Statusbar颜色。用于轻量化、模块化处理
4. 用Method Swizzle 动态给指定的方法添加代码，以解决Cross-cutting concern的编程方式叫做Aspect Oriented Programming，将逻辑处理和事件记录的代码解耦
5. AOP可以把琐碎的事务从主逻辑中分离出来，作为单独的模块，它是对面向对象编程模式的一种补充
6. 比较好的AOP库，封装了runtime，Method Swizzling这些黑科技，该库只有两个API

      + (id<AspectToken>)aspect_hookSelector:(SEL)selector
                                  withOptions:(AspectOptions)options
                                   usingBlock:(id)block
                                        error:(NSError **)error;
      - (id<AspectToken>)aspect_hookSelector:(SEL)selector
                                  withOptions:(AspectOptions)options
                                   usingBlock:(id)block
                                        error:(NSError **)error;

Objective-C类的继承、方法的重写和重载

1. 继承：Objective-c中类的继承与C++类似，不同的是Objective-c不支持多重继承，一个类只能有一个父类，单继承使Objective-c的继承关系很简单，易于管理程序
2. 重写：在Objective-c中，子类可继承父类中的方法，而不需要重新编写相同的方法，直接可以使用父类的方法。
   但有时我们不想使用使用父类方法，而是想作一定的修改，怎么办呢？只要将子类中书写一个与父类具有相同的方法名、返回类型和参数，就可以将将父类的方法覆盖重写

• 如何只导入父类，执行子类的方法

OverRide *overRide = (OverRide*)[[NSClassFromString(@"SubOverRide") alloc] init];
[overRide superMethod];

• 继承中方法调用的流程：首先到子类中去找，如果有该方法，就调用该方法，如果没有，就到父类中去找，父类没有就去父类的父类找，最后都没有找到，程序崩溃

3. 重载：在Objective-c中，方法是不能重载的。也就是说我们不能在类中定义这样的两个方法：它们的名子相同，参数个数相同，参数类型不同，不同的返回值类型。否则Xcode会报错。

引用

• Objective-C +load vs +initialize
• Objective C类方法load和initialize的区别
• Runtime中Swizzle时你可能没注意到的问题
• Method Swizzling 和 AOP 实践
• AOP在iOS中的实践——统计埋点