iOS开发之 Method Swizzling 深刻浅出

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iOS开发之 Method Swizzling 深刻浅出

只要善用Google，网上有不少关于Method Swizzling的Demo，在这里我就不打算贴代码了，主要介绍下概念，原理，注意事项等等。

开发需求

若是产品经理忽然说:"在全部页面添加统计功能，也就是用户进入这个页面就统计一次"。咱们会想到下面的一些方法：

• 手动添加

直接简单粗暴的在每一个控制器中加入统计，复制、粘贴、复制、粘贴...
上面这种方法太Low了，消耗时间并且之后很是难以维护，会让后面的开发人员骂死的。

• 继承

咱们可使用继承的方式来解决这个问题。建立一个基类，在这个基类中添加统计方法，其余类都继承自这个基类。

然而，这种方式修改仍是很大，并且定制性不好。之后有新人加入以后，都要嘱咐其继承自这个基类，因此这种方式并不可取。

• Category

咱们能够为UIViewController建一个Category，而后在全部控制器中引入这个Category。固然咱们也能够添加一个PCH文件，而后将这个Category添加到PCH文件中。

• Method Swizzling

咱们可使用苹果的“黑魔法”Method Swizzling，Method Swizzling本质上就是对IMP和SEL进行交换。

先了解几个概念

Selectors, Methods, & Implementations

在 Objective-C的运行时中，selectors, methods, implementations 指代了不一样概念，然而咱们一般会说在消息发送过程当中，这三个概念是能够相互转换的。 下面是苹果 Objective-C Runtime Reference中的描述：

• Selector（typedef struct objc_selector *SEL）:在运行时 Selectors 用来表明一个方法的名字。Selector是一个在运行时被注册（或映射）的C类型字符串。Selector由编译器产生而且在当类被加载进内存时由运行时自动进行名字和实现的映射。

• Method（typedef struct objc_method *Method）:方法是一个不透明的用来表明一个方法的定义的类型。

• Implementation（typedef id (*IMP)(id, SEL,...)）:这个数据类型指向一个方法的实现的最开始的地方。该方法为当前CPU架构使用标准的C方法调用来实现。该方法的第一个参数指向调用方法的自身（即内存中类的实例对象，如果调用类方法，该指针则是指向元类对象(metaclass）。第二个参数是这个方法的名字selector，该方法的真正参数紧随其后。

理解 selector, method, implementation 这三个概念之间关系的最好方式是：在运行时，类（Class）维护了一个消息分发列表来解决消息的正确发送。每个消息列表的入口是一个方法（Method），这个方法映射了一对键值对，其中键值是这个方法的名字 selector（SEL），值是指向这个方法实现的函数指针 implementation（IMP）。 Method swizzling 修改了类的消息分发列表使得已经存在的 selector 映射了另外一个实现 implementation，同时重命名了原生方法的实现为一个新的 selector。

Method Swizzling原理

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，咱们能够将Method Swizzling代码写到任何地方，可是只有在这段Method Swilzzling代码执行完毕以后互换才起做用。

Method Swizzling 使用注意

类簇设计模式

在iOS中NSNumber、NSArray、NSDictionary等这些类都是类簇(Class Clusters)，一个NSArray的实现可能由多个类组成。
因此若是想对NSArray进行Swizzling，必须获取到其“真身”进行Swizzling，直接对NSArray进行操做是无效的。

下面列举了NSArray和NSDictionary本类的类名，能够经过Runtime函数取出本类。

类名	真身
NSArray	__NSArrayI
NSMutableArray	__NSArrayM
NSDictionary	__NSDictionaryI
NSMutableDictionary	__NSDictionaryM

注意要点

• Swizzling应该总在+load中执行
• Swizzling应该老是在dispatch_once中执行
• Swizzling在+load中执行时，不要调用[super load]。若是屡次调用了[super load]，可能会出现“Swizzle无效”的假象，原理见下图：

Swift 自定义类中使用 Method Swizzling

要在 Swift 自定义类中使用 Method Swizzling 有两个必要条件：

• 包含 Swizzle 方法的类须要继承自 NSObject
• 须要 Swizzle 的方法必须有动态属性（dynamic attribute）

注：对于 Swift 的自定义类，由于默认并无使用 Objective-C 运行时，所以也没有动态派发的方法列表，因此若是要 Swizzle 的是 Swift 类型的方法的话，是须要将原方法和替换方法都加上 dynamic 标记，以指明它们须要使用动态派发机制。固然类也要继承自 NSObject。

再注：下面这个例子使用了 Objective-C 的动态派发，对于 NSObject 的子类（UIViewController）是能够直接使用的，并非 Swift 中自定义的类，所以没有加 dynamic 标记也是能够的。

Method Swizzling 中 Objective-C 与 Swift 的异同

区别	Objective-C	Swift
Runtime 头文件	#import <objc/runtime.h>	不须要
Swizzling 调用处	load 方法	initialize 方法

注：load 方法只在 Objective-C 里有，并且不能在 Swift 里重载，无论怎么试都会报编译错误。接下来执行 Swizzle 最好的地方就是 initialize了，这是调用第一个方法前的地方。

由于 Swizzling 会改变全局状态，因此咱们须要在运行时采起一些预防措施。GCD 的dispatch_once 能够保证操做的原子性，确保代码只被执行一次，无论有多少个线程。

Method Swizzling 实际应用

APM(应用性能管理)

网络监控的原理，应该就是hook NSURLConnection , NSURLSession。崩溃收集的原理，应该就是hook NSException。

• https://newrelic.com/ 国外行业老大
• http://www.tingyun.com/ 国内听云
• http://www.oneapm.com/ 国内OneAPM
• http://apm.netease.com/ 国内网易

国外资料