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iOS開發(fā)之 Method Swizzling 深入淺出

只要善用Google，網(wǎng)上有很多關(guān)于Method Swizzling的Demo，在這里我就不打算貼代碼了，主要介紹下概念，原理，注意事項等等。

開發(fā)需求

如果產(chǎn)品經(jīng)理突然說:"在所有頁面添加統(tǒng)計功能，也就是用戶進入這個頁面就統(tǒng)計一次"。我們會想到下面的一些方法：

• 手動添加

直接簡單粗暴的在每個控制器中加入統(tǒng)計，復(fù)制、粘貼、復(fù)制、粘貼...
上面這種方法太Low了，消耗時間而且以后非常難以維護，會讓后面的開發(fā)人員罵死的。

• 繼承

我們可以使用繼承的方式來解決這個問題。創(chuàng)建一個基類，在這個基類中添加統(tǒng)計方法，其他類都繼承自這個基類。

然而，這種方式修改還是很大，而且定制性很差。以后有新人加入之后，都要囑咐其繼承自這個基類，所以這種方式并不可取。

• Category

我們可以為UIViewController建一個Category，然后在所有控制器中引入這個Category。當(dāng)然我們也可以添加一個PCH文件，然后將這個Category添加到PCH文件中。

• Method Swizzling

我們可以使用蘋果的“黑魔法”Method Swizzling，Method Swizzling本質(zhì)上就是對IMP和SEL進行交換。

先了解幾個概念

Selectors, Methods, & Implementations

在 Objective-C的運行時中，selectors, methods, implementations 指代了不同概念，然而我們通常會說在消息發(fā)送過程中，這三個概念是可以相互轉(zhuǎn)換的。 下面是蘋果 Objective-C Runtime Reference中的描述：

• Selector（typedef struct objc_selector *SEL）:在運行時 Selectors 用來代表一個方法的名字。Selector是一個在運行時被注冊（或映射）的C類型字符串。Selector由編譯器產(chǎn)生并且在當(dāng)類被加載進內(nèi)存時由運行時自動進行名字和實現(xiàn)的映射。

• Method（typedef struct objc_method *Method）:方法是一個不透明的用來代表一個方法的定義的類型。

• Implementation（typedef id (*IMP)(id, SEL,...)）:這個數(shù)據(jù)類型指向一個方法的實現(xiàn)的最開始的地方。該方法為當(dāng)前CPU架構(gòu)使用標(biāo)準(zhǔn)的C方法調(diào)用來實現(xiàn)。該方法的第一個參數(shù)指向調(diào)用方法的自身（即內(nèi)存中類的實例對象，若是調(diào)用類方法，該指針則是指向元類對象(metaclass）。第二個參數(shù)是這個方法的名字selector，該方法的真正參數(shù)緊隨其后。

理解 selector, method, implementation 這三個概念之間關(guān)系的最好方式是：在運行時，類（Class）維護了一個消息分發(fā)列表來解決消息的正確發(fā)送。每一個消息列表的入口是一個方法（Method），這個方法映射了一對鍵值對，其中鍵值是這個方法的名字 selector（SEL），值是指向這個方法實現(xiàn)的函數(shù)指針 implementation（IMP）。 Method swizzling 修改了類的消息分發(fā)列表使得已經(jīng)存在的 selector 映射了另一個實現(xiàn) implementation，同時重命名了原生方法的實現(xiàn)為一個新的 selector。

Method Swizzling原理

Method Swizzing是發(fā)生在運行時的，主要用于在運行時將兩個Method進行交換，我們可以將Method Swizzling代碼寫到任何地方，但是只有在這段Method Swilzzling代碼執(zhí)行完畢之后互換才起作用。

Method Swizzling 使用注意

類簇設(shè)計模式

在iOS中NSNumber、NSArray、NSDictionary等這些類都是類簇(Class Clusters)，一個NSArray的實現(xiàn)可能由多個類組成。
所以如果想對NSArray進行Swizzling，必須獲取到其“真身”進行Swizzling，直接對NSArray進行操作是無效的。

下面列舉了NSArray和NSDictionary本類的類名，可以通過Runtime函數(shù)取出本類。

注意要點

• Swizzling應(yīng)該總在+load中執(zhí)行
• Swizzling應(yīng)該總是在dispatch_once中執(zhí)行
• Swizzling在+load中執(zhí)行時，不要調(diào)用[super load]。如果多次調(diào)用了[super load]，可能會出現(xiàn)“Swizzle無效”的假象，原理見下圖：

Swift 自定義類中使用 Method Swizzling

要在 Swift 自定義類中使用 Method Swizzling 有兩個必要條件：

• 包含 Swizzle 方法的類需要繼承自 NSObject
• 需要 Swizzle 的方法必須有動態(tài)屬性（dynamic attribute）

注：對于 Swift 的自定義類，因為默認(rèn)并沒有使用 Objective-C 運行時，因此也沒有動態(tài)派發(fā)的方法列表，所以如果要 Swizzle 的是 Swift 類型的方法的話，是需要將原方法和替換方法都加上 dynamic 標(biāo)記，以指明它們需要使用動態(tài)派發(fā)機制。當(dāng)然類也要繼承自 NSObject。

再注：下面這個例子使用了 Objective-C 的動態(tài)派發(fā)，對于 NSObject 的子類（UIViewController）是可以直接使用的，并不是 Swift 中自定義的類，因此沒有加 dynamic 標(biāo)記也是可以的。

Method Swizzling 中 Objective-C 與 Swift 的異同

注：load 方法只在 Objective-C 里有，而且不能在 Swift 里重載，不管怎么試都會報編譯錯誤。接下來執(zhí)行 Swizzle 最好的地方就是 initialize了，這是調(diào)用第一個方法前的地方。

因為 Swizzling 會改變?nèi)譅顟B(tài)，所以我們需要在運行時采取一些預(yù)防措施。GCD 的dispatch_once 可以保證操作的原子性，確保代碼只被執(zhí)行一次，不管有多少個線程。

Method Swizzling 實際應(yīng)用

APM(應(yīng)用性能管理)

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的原理，應(yīng)該就是hook NSURLConnection , NSURLSession。崩潰收集的原理，應(yīng)該就是hook NSException。

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