ios 利用Method Swizzling防止数组越界崩溃

在介绍Method Swizzling前,先来了解一下SEL与IMP
  • SEL : 类成员方法的指针,但不同于C语言中的函数指针,函数指针直接保存了方法的地址,但SEL只是方法编号。
  • IMP:一个函数指针,保存了方法的地址
IMP和SEL关系

每一个继承于NSObject的类都能自动获得runtime的支持。在这样的一个类中,有一个isa指针,指向该类定义的数据结构体,这个结构体是由编译器编译时为类(需继承于NSObject)创建的.在这个结构体中有包括了指向其父类类定义的指针以及 Dispatch table. Dispatch table是一张SEL和IMP的对应表。(http://blog.csdn.net/fengsh998/article/details/8614486)

也就是说方法编号SEL最后还是要通过Dispatch table表寻找到对应的IMP,IMP就是一个函数指针,然后执行这个方法

下面就开始介绍Method Swizzling

Method Swizzing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 Swizzling代码写到任何地方,但是只有在这段Method Swilzzling代码执行完毕之后互换才起作用。

而且Method Swizzling也是iOS中AOP(面相切面编程)的一种实现方式,我们可以利用苹果这一特性来实现AOP编程。

首先,让我们通过两张图片来了解一下Method Swizzling的实现原理

270478-efc2eea5e79a172f.png
270478-998fcd4ad6c248da.png

上面图一中selector2原本对应着IMP2,但是为了更方便的实现特定业务需求,我们在图二中添加了selector3和IMP3,并且让selector2指向了IMP3,而selector3则指向了IMP2,这样就实现了“方法互换”。

在OC语言的runtime特性中,调用一个对象的方法就是给这个对象发送消息。是通过查找接收消息对象的方法列表,从方法列表中查找对应的SEL,这个SEL对应着一个IMP(一个IMP可以对应多个SEL),通过这个IMP找到对应的方法调用。

在每个类中都有一个Dispatch Table,这个Dispatch Table本质是将类中的SEL和IMP(可以理解为函数指针)进行对应。而我们的Method Swizzling就是对这个table进行了操作,让SEL对应另一个IMP。

Method Swizzling使用

在实现Method Swizzling时,核心代码主要就是一个runtime的C语言API:

OBJC_EXPORT void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2) 
 __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_5, __IPHONE_2_0);
实例代码
//
//  NSArray+XDSafe.h
//  0919-demo
//
//  Created by Xudongdong on 2017/9/19.
//  Copyright © 2017年 Xudongdong. All rights reserved.
//

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface NSArray (XDSafe)

@end

//
//  NSArray+XDSafe.m
//  0919-demo
//
//  Created by Xudongdong on 2017/9/19.
//  Copyright © 2017年 Xudongdong. All rights reserved.
//

#import "NSArray+XDSafe.h"
#import <objc/runtime.h>

/**
 在iOS中NSNumber、NSArray、NSDictionary等这些类都是类簇,一个NSArray的实现可能由多个类组成。
 所以如果想对NSArray进行Swizzling,必须获取到其“真身”进行Swizzling,直接对NSArray进行操作是无效的。
 
 下面列举了NSArray和NSDictionary本类的类名,可以通过Runtime函数取出本类。
 NSArray                __NSArrayI
 NSMutableArray         __NSArrayM
 NSDictionary           __NSDictionaryI
 NSMutableDictionary    __NSDictionaryM
 */

@implementation NSArray (XDSafe)

// Swizzling核心代码
// 需要注意的是,好多同学反馈下面代码不起作用,造成这个问题的原因大多都是其调用了super load方法。在下面的load方法中,不应该调用父类的load方法。
+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        Method fromMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(objectAtIndex:));
        Method toMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(xd_objectAtIndex:));
        method_exchangeImplementations(fromMethod, toMethod);
    });
}

// 为了避免和系统的方法冲突,我一般都会在swizzling方法前面加前缀
- (id)xd_objectAtIndex:(NSUInteger)index {
    // 判断下标是否越界,如果越界就进入异常拦截
    if (self.count-1 < index) {
#ifdef DEBUG  // 调试阶段
        return [self xd_objectAtIndex:index];
#else // 发布阶段
        @try {
            return [self xd_objectAtIndex:index];
        }
        @catch (NSException *exception) {
            // 在崩溃后会打印崩溃信息。如果是线上,可以在这里将崩溃信息发送到服务器
            NSLog(@"---------- %s Crash Because Method %s  ----------\n", class_getName(self.class), __func__);
            NSLog(@"%@", [exception callStackSymbols]);
            return nil;
        }
        @finally {}
#endif
        
    } // 如果没有问题,则正常进行方法调用
    else {
        return [self xd_objectAtIndex:index];
    }
}

@end

说明:
  • 1.使用dispatch_once,是为了防止多次交换产生未知错误;
  • 2.使用#ifdef DEBUG这样的预编译指令判断是为了实现生产环境有效,开发环境不可用。这样可以在开发环境可以更好的发现并解决错误。

参考:http://www.jianshu.com/p/ff19c04b34d0

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