iOS Runtime应用实例——method swizzling(方法交换)

前言:Method Swizzling是利用Objective C动态替换方法的IMP(执行函数)。常用的场景有两个:1.Debug某些复杂函数; 2.在某无法修改源代码的SDK中插入一段代码。 GitHub上注明的响应式和函数式编程库ReactiveCocoa就是利用这一技术写的库。

几个定义Selectors, Methods, 和 Implementations

Selectors: 是一个C类型的字符串,Runtime根据这个C的字符串map到对应的方法
Methods: 透明的类型表示,表示一个Class中方法的定义
Implementation (typedef id (*IMP)(id, SEL, …)):就是实际的执行C函数。IMP指向实际的方法执行体,id表示消息的接受者,SEL则是Selectors名字,后边的…表示不确定的传入参数

如何进行Method Swizzling?

#import <objc/runtime.h>

@implementation UIViewController (Tracking)

+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        Class class = [self class];
        SEL originalSelector = @selector(viewWillAppear:);
        SEL swizzledSelector = @selector(xxx_viewWillAppear:);
        Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSelector);
        Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, swizzledSelector);

        // When swizzling a class method, use the following:
        // Class class = object_getClass((id)self);
        // ...
        // Method originalMethod = class_getClassMethod(class, originalSelector);
        // Method swizzledMethod = class_getClassMethod(class, swizzledSelector);

        BOOL didAddMethod =
            class_addMethod(class,
                originalSelector,
                method_getImplementation(swizzledMethod),
                method_getTypeEncoding(swizzledMethod));

        if (didAddMethod) {
            class_replaceMethod(class,
                swizzledSelector,
                method_getImplementation(originalMethod),
                method_getTypeEncoding(originalMethod));
        } else {
            method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
        }
    });
}

#pragma mark - Method Swizzling

- (void)xxx_viewWillAppear:(BOOL)animated {
    [self xxx_viewWillAppear:animated];
    NSLog(@"viewWillAppear: %@", self);
}

@end

交换前的图解

交换之后

所以,交换后的Runtime顺序

  1. 根据@selector(viewWillAppear:)找到自定义的xxx_viewWillAppear实现
  2. 自定义的xxx_viewWillAppear实现,向Self发送@selector(xxx_viewWillAppear)
  3. 根据@selector(xxx_viewWillAppear),找到默认的SDK中viewWillAppear的实现
  4. 执行默认SDK中viewWillAppear代码
  5. 执行NSLog(@"viewWillAppear: %@", self);
  6. 结束

+load 和 +initialize两个方法

Method Swizzling要在+load进行

这两个方法都是Runtime中自动调用的方法。其中

  • +load在每个类被装载到Runtime的时候调用
  • +initialize 在每个类第一次被发送消息的时候调用。

之所以要在+load中进行,是因为方法交换影响的是全局状态,+load中能保证在class 装载的时候进行交换,而initialize没办法做到。

进行Method Swizzling的注意事项

最重要的一点,理解Runtime的机制,理解交换带来的影响,千万不要仅仅拷贝黏贴,因为很可能你一个不合理的交换导致整个程序的没办法正常运转

  1. 一定要调用最初的交换之前的方法(除非有很好的理由不调用),因为最初的方法相对较差的方法是透明的,调用最初的方法保证在Swizzling是插入一段代码,而不是替换整个代码
  2. 给方法名字起前缀,防止和其他现在和未来可能出现的方法冲突
  3. 在+load中进行
  4. dispatch_once保证只swizzling一次,很明显,交换多次,你也不清楚到底交换成功了没
  5. 不管你对自己的技术都么有信心,记住,你是基于当前规则,当前Runtime做的。很可能Apple在下一版本改变了玩法,你之前的就不能用了,要有这个心里准备

Method Swizzling的缺点

优点很明显,你可以任意的在SDK中插入代码,可以改变方法的执行体。
这里主要列出缺点

  • 容易被滥用-除非自己理由充分,否则不建议使用
  • 难以理解-经常会出现-(void)funciton{[self function];}等类似无限循环的地方
  • 难以Debug,在方法交叉后,Debug的调用堆栈会变的十分奇怪
  • 潜在的命名冲突,这个上文提到了,要加上前缀,但是仍然不能百分百保证不冲突

有时间的可以看看StackOverFlow上这个回答,讲的很好

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