详解iOS Method Swizzling使用陷阱

在阅读团队一项目源码时，发现Method Swizzling的写法有些瑕疵。这篇文章主要就介绍iOS Method Swizzling的正确写法应该是什么样的。

下面是iOS Method Swizzling的一种实现：

+ (void)load {
  Class class = [self class];

  SEL fromSelector = @selector(func);
  SEL toSelector = @selector(easeapi_func);

  Method fromMethod = class_getInstanceMethod(class, fromSelector);
  Method toMethod = class_getInstanceMethod(class, toSelector);

  method_exchangeImplementations(fromMethod, toMethod);
}

这种写法在一些时候能正常工作，但实际上有些问题。那么问题在哪里呢？

一个例子

为了说明这个问题，我们先来假设一个场景：

@interface Father: NSObject
-(void)easeapi;
@end
@implementation Father
-(void)easeapi {
  //your code
}
@end

//Son1继承自Father
@interface Son1: Father
@end
@implementation Son1
@end

//Son2继承自Father，并HOOK了easeapi方法。
@interface Son2: Father
@end
@implementation Son2
+ (void)load {
  Class class = [self class];

  SEL fromSelector = @selector(easeapi);
  SEL toSelector = @selector(new_easeapi);

  Method fromMethod = class_getInstanceMethod(class, fromSelector);
  Method toMethod = class_getInstanceMethod(class, toSelector);

  method_exchangeImplementations(fromMethod, toMethod);
}
-(void)new_easeapi {
  [self new_easeapi];
  //your code
}
@end

看样子没什么问题，Son2的方法也交换成功，但当我们执行[Son1 easeapi]时，发现CRASH了。

'-[Son1 new_easeapi]: unrecognized selector sent to instance 0x600002d701f0''

这就奇怪了，我们HOOK的是Son2的方法，怎么会产生Son1的崩溃？

为什么会发生崩溃

要解释这个问题，还是要回到原理上。

首先明确一点，class_getInstanceMethod会查找父类的实现。

在上例中，easeapi是在Son2的父类Father中实现的，执行method_exchangeImplementations之后，Father的easeapi和Son2的new_easeapi进行了方法交换。

交换之后，当Son1（Father的子类）执行easeapi方法时，会通过「消息查找」找到Father的easeapi方法实现。

重点来了！

由于已经发生了方法交换，实际上执行的是Son2的new_easeapi方法。

-(void)new_easeapi {
  [self new_easeapi];
  //your code
}

可恶的是，在new_easeapi中执行了[self new_easeapi]。此时这里的self是Son1实例，但Son1及其父类Father中并没有new_easeapi的SEL，找不到对应的SEL，自然就会CRASH。

什么情况下不会有问题？

上面说了：「这种写法在一些时候能正常工作」。那么，到底什么时候直接执行method_exchangeImplementations不会有问题呢？

至少在下面几种场景中都不会有问题：

Son2中有easeapi的实现

在上例中，如果我们在Son2中重写了easeapi方法，执行class_getInstanceMethod(class, fromSelector)获取到的是Son2的easeapi实现，而不是Father的。这样，执行method_exchangeImplementations后，不会影响到Father的实现。

new_easeapi实现改进

- (void) new_easeapi {
  //[self new_easeapi];//屏蔽掉这句代码
  //your code
}

在这个场景中，由于不会执行[self new_easeapi]，也不会有问题。但这样就达不到HOOK的效果。

改进优化

推荐的Method Swizzling实现：

+ (void)load {
  static dispatch_once_t onceToken;
  dispatch_once(&onceToken, ^{
    Class class = [self class];

    SEL fromSelector = @selector(easeapi);
    SEL toSelector = @selector(new_easeapi);

    Method fromMethod = class_getInstanceMethod(class, fromSelector);
    Method toMethod = class_getInstanceMethod(class, toSelector);

    if(class_addMethod(class, fromSelector, method_getImplementation(toMethod), method_getTypeEncoding(toMethod))) {
      class_replaceMethod(class, toSelector, method_getImplementation(fromMethod), method_getTypeEncoding(fromMethod));
    } else {
      method_exchangeImplementations(fromMethod, toMethod);
    }
  });
}

可以看到，至少有两点变化：

dispatch_once
尽管dyld能够保证调用Class的load时是线程安全的，但还是推荐使用dispatch_once做保护，防止极端情况下load被显示强制调用时，重复交换（第一次交换成功，下次又换回来了...），造成逻辑混乱。

增加了class_addMethod判断
class_addMethod & class_replaceMethod
还是从定义上理解。

class_addMethod
给指定Class添加一个SEL的实现（或者说是SEL和指定IMP的绑定），添加成功返回YES，SEL已经存在或添加失败返回NO。

它有两个需要注意的点：

• 如果该SEL在父类中有实现，则会添加一个覆盖父类的方法；
• 如果该Class中已经有SEL，则返回NO。

执行class_addMethod能避免干扰到父类，这也是为什么推荐大家尽量先使用class_addMethod的原因。显然易见，因为iOS Runtime消息传递机制的影响，只执行method_exchangeImplementations操作时可能会影响到父类的方法。基于这个原理，如果HOOK的就是本类中实现的方法，那么直接用method_exchangeImplementations也是完全没问题的。

class_replaceMethod

• 如果该Class不存在指定SEL，则class_replaceMethod的作用就和class_addMethod一样；
• 如果该Class存在指定的SEL，则class_replaceMethod的作用就和method_setImplementation一样。