Objective-C 方法交换实践（二） - 方法指针交换
2017-11-21 00:49 v2m 阅读(1820) 评论(0) 编辑 收藏 举报一. 基本函数
- 根据 sel 得到 class 的实例方法
Method class_getInstanceMethod(Class cls, SEL name)
- 根据 sel 得到 class 的函数指针
IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL name)
- 给 class 添加方法
class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char * types)
- 替换 class 的 sel 对应的函数指针，返回值为 sel 对应的原函数指针
class_replaceMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char * types)
- 交换两个 method
method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2)
- 直接替换 method 的函数指针
method_setImplementation(Method method, IMP imp)
二. 主要问题
1. 原子性操作问题
解决方案一般是在 `+(void)load`方法中处理；也可以加锁；还可以在`+(void)initialize`中去做，但是一定要注意继承的问题。
2. 改变范围超出预期
比如你可能会只想修改一个实例的方法，但实际上你修改了所有的实例方法。比如你交换的方法真实的实现是在父类中的，你的修改会影响所有的父类派生出来的类。
例如，直接使用 `method_exchangeImplementations` 方法，考虑下这种情况
@ B
- (void)case1
{
NSLog(@"case 1 B");
}
@end
@interface C: B
@property (nonatomic, copy) NSString *x;
@end
@implementation C
- (void)case2
{
NSLog(@"case2 C %@-%@",[self class],self.x);
}
@end
- (void)someMethod {
Method a1 = class_getInstanceMethod([C class], @selector(case1));
Method a2 = class_getInstanceMethod([C class], @selector(case2));
method_exchangeImplementations(a1, a2);
B *b = [[B alloc] init];
[b case1];
}
会发生什么呢？会 crash ，因为 C 作为 B 的子类并没有实现 case1 方法，方法交换会把 B 的case1 替换成 C 的 case2，后面 [b case1] 其实会执行 void _.._case2(C * self, SEL _cmd) 这个函数，里面调用 x 属性，所以 crash。
为了避免这个错误，一般的做法有，先用 class_addMethod 判断能否添加将要替换的方法，如果可以添加，说明子类原先没有实现此方法，这个方法是在父类中实现的。具体可以看参考1。
RSSwizzle 和 jrswizzle 都避免了这个问题。
3. 可能有命名冲突
比如你交换的方法很可能在别的地方（比如类别里）已经有同样命名的存在了。此时的避免方法可以是直接去替换 Method 里的函数指针，保存原有的函数指针来调用：
typedef IMP *IMPPointer;
BOOL class_swizzleMethodAndStore(Class class, SEL original, IMP replacement, IMPPointer store) {
IMP imp = NULL;
Method method = class_getInstanceMethod(class, original);
if (method) {
const char *type = method_getTypeEncoding(method);
imp = class_replaceMethod(class, original, replacement, type);
if (!imp) {
imp = method_getImplementation(method);
}
}
if (imp && store) { *store = imp; }
return (imp != NULL);
}
@implementation NSObject (FRRuntimeAdditions)
+ (BOOL)swizzle:(SEL)original with:(IMP)replacement store:(IMPPointer)store {
return class_swizzleMethodAndStore(self, original, replacement, store);
}
@end
4. 可能会使用不一样的方法参数
比如同样调用原来的函数时，`_cmd`已经不一样了，解决方案可以和上面一致。
5. 类簇类的swizzling
对于 Objective-C 中的一些类簇类，比如 NSNumber、NSArray和NSMutableArray 等，因为这些并不是一个具体的类，而是一个抽象类，如果直接在这些类的内部写个方法通过self class等方式来获取 Class 并做方法交换的话，因为并不能获得其真实的类名，所以会达不到想要的效果。
比如，我们可以通过以下代码来得到NSMutableArray的真实类型：
object_getClass([[NSMutableArray alloc] init]);
objc_getClass("__NSArrayM");
上面代码中__NSArrayM是NSMutableArray的真实类名；
6. 子类方法调用了 super 方法，并且都做了交换
比如下面的例子就会发生循环调用。
@ A
- (void)log {
NSLog(@"i am a");
}
- (void)print {
[self print];
}
@end
@ B
- (void)log {
NSLog(@"i am b");
[super log];
}
- (void)print {
[self print];
}
@end
下面做一下方法交换，并执行子类的方法。
- (void)test {
Method a1 = class_getInstanceMethod([A class], @selector(log));
Method a2 = class_getInstanceMethod([A class], @selector(print));
method_exchangeImplementations(a1, a2);
Method a3 = class_getInstanceMethod([B class], @selector(log));
Method a4 = class_getInstanceMethod([B class], @selector(print));
method_exchangeImplementations(a3, a4);
B *b = [[B alloc] init];
[b print];
}
方法的调用流程（用imp来表示）
B.log - A.print - B.log....
从而形成了循环的引用。
三. 方法交换的实现
1. 直接修改 Method 的函数指针
参考2中提到的，利用 （一、1）中的方法，额外提供一个变量来存储原始的函数指针，如果需要调用原始方法，就用这个变量来主动设置 sel 参数来防止原始函数用到了_cmd 的情况
2. jrswizzle
主要用到了 method_exchangeImplementations 方法，鲁棒性上做的工作就是先做了 class_addMethod 操作。简单是很简单，然而上面所说的大部分问题他都不能避免。
3. RSSwizzle
主要用到了 class_replaceMethod 方法，避免了子类的替换影响了父类。而且对方法交换加了锁，增强了线程安全。有更多的替换选项。并且，他通过block引入了两个方法互相调用或者子类父类同时交换导致的循环问题。上面的问题几乎都可以避免。
问题是：OSSpinLock 不被建议使用了。
官方文档说他解决了method_exchangeImplementations 的限制：
- 只有在 +load 方法中才线程安全
- 对没有重载的方法交换会遇到非期望的结果
- 交换的方法不能依赖
_cmd参数 (通过RSSwizzleInfo结构，保存原始的 selector) - 命名冲突
参考：
1.http://nshipster.cn/method-swizzling/
2.https://blog.newrelic.com/2014/04/16/right-way-to-swizzle/
3.http://yulingtianxia.com/blog/2017/04/17/Objective-C-Method-Swizzling/
4.https://stackoverflow.com/questions/5339276/what-are-the-dangers-of-method-swizzling-in-objective-c
