本文Demo傳送門：MethodSwizzlingDemo
摘要：程式設計，只瞭解原理不行，必須實戰才能知道應用場景。本系列嘗試闡述runtime相關理論的同時介紹一些實戰場景，而本文則是本系列的方法交換篇。本文中，第一節將介紹方法交換及注意點，第二節將總結一下方法交換相關的API，第三節將介紹方法交換幾種的實戰場景：統計VC載入次數並列印，防止UI控制元件短時間多次啟用事件，防奔潰處理（陣列越界問題）。
1. 原理與注意
原理
Method Swizzing是發生在執行時的，主要用於在執行時將兩個Method進行交換，我們可以將Method Swizzling程式碼寫到任何地方，但是隻有在這段Method Swilzzling程式碼執行完畢之後互換才起作用。
用法
先給要替換的方法的類新增一個Category，然後在Category中的+(void)load方法中新增Method Swizzling方法，我們用來替換的方法也寫在這個Category中。
由於load類方法是程式執行時這個類被載入到記憶體中就呼叫的一個方法，執行比較早，並且不需要我們手動呼叫。
注意要點
- Swizzling應該總在+load中執行
- Swizzling應該總是在dispatch_once中執行
- Swizzling在+load中執行時，不要呼叫[super load]。如果多次呼叫了[super load]，可能會出現“Swizzle無效”的假象。
- 為了避免Swizzling的程式碼被重複執行，我們可以通過GCD的dispatch_once函式來解決，利用dispatch_once函式內程式碼只會執行一次的特性。
2. Method Swizzling相關的API
- 方案1
class_getInstanceMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name)
複製程式碼method_getImplementation(Method _Nonnull m)
複製程式碼class_addMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name, IMP _Nonnull imp,
const char * _Nullable types)
複製程式碼class_replaceMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name, IMP _Nonnull imp,
const char * _Nullable types)
複製程式碼- 方案2
method_exchangeImplementations(Method _Nonnull m1, Method _Nonnull m2)
複製程式碼3. 應用場景與實踐
3.1 統計VC載入次數並列印
- UIViewController+Logging.m
#import "UIViewController+Logging.h"
#import <objc/runtime.h>
@implementation UIViewController (Logging)
+ (void)load
{
swizzleMethod([self class], @selector(viewDidAppear:), @selector(swizzled_viewDidAppear:));
}
- (void)swizzled_viewDidAppear:(BOOL)animated
{
// call original implementation
[self swizzled_viewDidAppear:animated];
// Logging
NSLog(@"%@", NSStringFromClass([self class]));
}
void swizzleMethod(Class class, SEL originalSelector, SEL swizzledSelector)
{
// the method might not exist in the class, but in its superclass
Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSelector);
Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, swizzledSelector);
// class_addMethod will fail if original method already exists
BOOL didAddMethod = class_addMethod(class, originalSelector, method_getImplementation(swizzledMethod), method_getTypeEncoding(swizzledMethod));
// the method doesn’t exist and we just added one
if (didAddMethod) {
class_replaceMethod(class, swizzledSelector, method_getImplementation(originalMethod), method_getTypeEncoding(originalMethod));
}
else {
method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
}
}
複製程式碼3.2 防止UI控制元件短時間多次啟用事件
需求
當前專案寫好的按鈕，還沒有全域性地控制他們短時間內不可連續點選（也許有過零星地在某些網路請求介面之前做過一些控制）。現在來了新需求：本APP所有的按鈕1秒內不可連續點選。你怎麼做？一個個改？這種低效率低維護度肯定是不妥的。
方案
給按鈕新增分類，並新增一個點選事件間隔的屬性，執行點選事件的時候判斷一下是否時間到了，如果時間不到，那麼攔截點選事件。
怎麼攔截點選事件呢？其實點選事件在runtime裡面是傳送訊息，我們可以把要傳送的訊息的SEL 和自己寫的SEL交換一下，然後在自己寫的SEL裡面判斷是否執行點選事件。
實踐
UIButton是UIControl的子類，因而根據UIControl新建一個分類即可
- UIControl+Limit.m
#import "UIControl+Limit.h"
#import <objc/runtime.h>
static const char *UIControl_acceptEventInterval="UIControl_acceptEventInterval";
static const char *UIControl_ignoreEvent="UIControl_ignoreEvent";
@implementation UIControl (Limit)
#pragma mark - acceptEventInterval
- (void)setAcceptEventInterval:(NSTimeInterval)acceptEventInterval
{
objc_setAssociatedObject(self,UIControl_acceptEventInterval, @(acceptEventInterval), OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
-(NSTimeInterval)acceptEventInterval {
return [objc_getAssociatedObject(self,UIControl_acceptEventInterval) doubleValue];
}
#pragma mark - ignoreEvent
-(void)setIgnoreEvent:(BOOL)ignoreEvent{
objc_setAssociatedObject(self,UIControl_ignoreEvent, @(ignoreEvent), OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
}
-(BOOL)ignoreEvent{
return [objc_getAssociatedObject(self,UIControl_ignoreEvent) boolValue];
}
#pragma mark - Swizzling
+(void)load {
Method a = class_getInstanceMethod(self,@selector(sendAction:to:forEvent:));
Method b = class_getInstanceMethod(self,@selector(swizzled_sendAction:to:forEvent:));
method_exchangeImplementations(a, b);//交換方法
}
- (void)swizzled_sendAction:(SEL)action to:(id)target forEvent:(UIEvent*)event
{
if(self.ignoreEvent){
NSLog(@"btnAction is intercepted");
return;}
if(self.acceptEventInterval>0){
self.ignoreEvent=YES;
[self performSelector:@selector(setIgnoreEventWithNo) withObject:nil afterDelay:self.acceptEventInterval];
}
[self swizzled_sendAction:action to:target forEvent:event];
}
-(void)setIgnoreEventWithNo{
self.ignoreEvent=NO;
}
@end
複製程式碼- ViewController.m
-(void)setupSubViews{
UIButton *btn = [UIButton new];
btn =[[UIButton alloc]initWithFrame:CGRectMake(100,100,100,40)];
[btn setTitle:@"btnTest"forState:UIControlStateNormal];
[btn setTitleColor:[UIColor redColor]forState:UIControlStateNormal];
btn.acceptEventInterval = 3;
[self.view addSubview:btn];
[btn addTarget:self action:@selector(btnAction)forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
}
- (void)btnAction{
NSLog(@"btnAction is executed");
}
複製程式碼3.3 防奔潰處理：陣列越界問題
需求
在實際工程中，可能在一些地方（比如取出網路響應資料）進行了陣列NSArray取資料的操作，而且以前的小哥們也沒有進行防越界處理。測試方一不小心也沒有測出陣列越界情況下奔潰（因為返回的資料是動態的），結果以為沒有問題了，其實還隱藏的生產事故的風險。
這時APP負責人說了，即使APP即使不能工作也不能Crash，這是最低的底線。那麼這對陣列越界的情況下的奔潰，你有沒有辦法攔截？
思路：對NSArray的objectAtIndex:方法進行Swizzling，替換一個有處理邏輯的方法。但是，這時候還是有個問題，就是類簇的Swizzling沒有那麼簡單。
類簇
在iOS中NSNumber、NSArray、NSDictionary等這些類都是類簇(Class Clusters)，一個NSArray的實現可能由多個類組成。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。這是因為Method Swizzling對NSArray這些的類簇是不起作用的。
因為這些類簇類，其實是一種抽象工廠的設計模式。抽象工廠內部有很多其它繼承自當前類的子類，抽象工廠類會根據不同情況，建立不同的抽象物件來進行使用。例如我們呼叫NSArray的objectAtIndex:方法，這個類會在方法內部判斷，內部建立不同抽象類進行操作。
所以如果我們對NSArray類進行Swizzling操作其實只是對父類進行了操作，在NSArray內部會建立其他子類來執行操作，真正執行Swizzling操作的並不是NSArray自身，所以我們應該對其“真身”進行操作。
下面列舉了NSArray和NSDictionary本類的類名，可以通過Runtime函式取出本類：
| 類名 | 真身 |
|---|---|
| NSArray | __NSArrayI |
| NSMutableArray | __NSArrayM |
| NSDictionary | __NSDictionaryI |
| NSMutableDictionary | __NSDictionaryM |
實踐
好啦，新建一個分類，直接用程式碼實現，看看怎麼取出真身的：
- NSArray+CrashHandle.m
@implementation NSArray (CrashHandle)
// Swizzling核心程式碼
// 需要注意的是，好多同學反饋下面程式碼不起作用，造成這個問題的原因大多都是其呼叫了super load方法。在下面的load方法中，不應該呼叫父類的load方法。
+ (void)load {
Method fromMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(objectAtIndex:));
Method toMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(cm_objectAtIndex:));
method_exchangeImplementations(fromMethod, toMethod);
}
// 為了避免和系統的方法衝突，我一般都會在swizzling方法前面加字首
- (id)cm_objectAtIndex:(NSUInteger)index {
// 判斷下標是否越界，如果越界就進入異常攔截
if (self.count-1 < index) {
@try {
return [self cm_objectAtIndex:index];
}
@catch (NSException *exception) {
// 在崩潰後會列印崩潰資訊。如果是線上，可以在這裡將崩潰資訊傳送到伺服器
NSLog(@"---------- %s Crash Because Method %s ----------\n", class_getName(self.class), __func__);
NSLog(@"%@", [exception callStackSymbols]);
return nil;
}
@finally {}
} // 如果沒有問題，則正常進行方法呼叫
else {
return [self cm_objectAtIndex:index];
}
}
複製程式碼這裡面可能有個誤會，- (id)cm_objectAtIndex:(NSUInteger)index {裡面呼叫了自身？這是遞迴嗎？其實不是。這個時候方法替換已經有效了，cm_objectAtIndex這個SEL指向的其實是原來系統的objectAtIndex:的IMP。因而不是遞迴。
- ViewController.m
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 測試程式碼
NSArray *array = @[@0, @1, @2, @3];
[array objectAtIndex:3];
//本來要奔潰的
[array objectAtIndex:4];
}
複製程式碼執行之後，發現沒有崩潰，並列印了相關資訊，如下所示。
