前言：
我們在開發過程中，可能遇到服務端返回資料中有null的情況，當取到null值，並且對null傳送訊息的時候，就可能出現，unrecognized selector sent to instance，應用crash的情況。
針對這種情況，在每次取值的時候去做判斷處理又不大合適，以前筆者在GitHub上發現了一個神奇的檔案NullSafe：github.com/nicklockwoo…。把這個檔案拖到專案中，即使出現null的情況，也不會報出unrecognized selector sent to instance的問題。
筆者近期分析了一下NullSafe檔案，並且通過做了一個Demo：QiSafeType，筆者將通過介紹訊息轉發流程的方式，揭開NullSafe神祕的面紗。
Demo（QiSafeType）訊息轉發部分解讀
- 筆者將通過演示呼叫
QiMessage的例項qiMessage沒有實現的length方法，演示訊息轉發過程。 - QiSafeType訊息轉發效果如下：
QiSafeType訊息轉發效果說明：
qiMessage訊息轉發的整個過程主要涉及的3個方法：+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
- 其中在
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel的時候，會有相應的方法快取操作，這個操作是系統幫我們做的。
QiSafeType訊息轉發部分解析
-
首先貼一張訊息轉發的圖，筆者聊到的內容會圍繞著這張圖展開。
-
下邊筆者依次分析訊息轉發的過程
下文還是以
qiMessage呼叫length方法為例，分析訊息轉發的過程。
- （1）首先
qiMessage在呼叫length方法後，會先進行動態方法解析，呼叫+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel，我們可以在這裡動態新增方法，而且如果在這裡動態新增方法成功後，系統會把動態新增的length方法進行快取，當qiMessage再次呼叫length方法的時候，將不會呼叫+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel。會直接呼叫動態新增成功的length方法。 - （2）如果動態方法解析部分我們沒有做操作，或者動態新增方法失敗了的話，會進行
尋找備援接收者的過程- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector，這個過程用於尋找一個接收者，可以響應未知的方法aSelector。 - （3）如果尋找備援接收者的過程中返回值為nil的話，那麼會進入到完整的訊息轉發流程中。
完整的訊息轉發流程：首先建立NSInvocation物件，把與尚未處理的那條訊息有關的全部細節都封於其中，此物件包含選擇子、目標（target）及引數。在出發NSInvocation物件時，“訊息派發系統”（message-dispatch system）將親自出馬，把訊息指派給目標物件。（摘抄自Effective Objective-C 2.0編寫高質量iOS與OS X的52個有效方法）
- 結合
QiMessage中的程式碼對訊息轉發流程進一步分析
- （1）先看第一部分
qiMessage在呼叫length方法後，會先進行動態方法解析，呼叫+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel，如果我們在這裡為qiMessage動態新增方法。那麼也能處理訊息。 相關程式碼如下：
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
printf("%s:%s \n", __func__ ,NSStringFromSelector(sel).UTF8String);
if (sel == @selector(length)) {
BOOL addSuc = class_addMethod([self class], sel, (IMP)(length), "q@:");
if (addSuc) {
return addSuc;
}
}
return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
複製程式碼class_addMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name, IMP _Nonnull imp, const char * _Nullable types) OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
引數types傳入的"q@:"分別代表:
”q“:返回值long long ;
”@“:呼叫方法的的例項為物件型別
“:”:表示方法
複製程式碼-
如有其它需要，看下圖應該會更直觀一些
-
（2）
qiMessage在呼叫length方法後，動態方法解析部分如果返回值為NO的時候，會尋找備援接收者，呼叫- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector，如果我們在這裡為返回可以處理length的接收者。那麼也能處理訊息。
相關程式碼如下：
static NSArray *respondClasses;
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
printf("%s:%s \n", __func__ ,NSStringFromSelector(aSelector).UTF8String);
id forwardTarget = [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
if (forwardTarget) {
return forwardTarget;
}
Class someClass = [self qiResponedClassForSelector:aSelector];
if (someClass) {
forwardTarget = [someClass new];
}
return forwardTarget;
}
- (Class)qiResponedClassForSelector:(SEL)selector {
respondClasses = @[
[NSMutableArray class],
[NSMutableDictionary class],
[NSMutableString class],
[NSNumber class],
[NSDate class],
[NSData class]
];
for (Class someClass in respondClasses) {
if ([someClass instancesRespondToSelector:selector]) {
return someClass;
}
}
return nil;
}
複製程式碼這裡有一個不常用的API：
+ (BOOL)instancesRespondToSelector:(SEL)aSelector;，這個API用於返回Class對應的例項能否相應aSelector。
- （3）
qiMessage在呼叫length方法後，動態方法解析部分如果返回值為NO的時候，尋找備援接收者的返回值為nil的時候，會進行完整的訊息轉發流程。呼叫- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation，這個過程會有一個插曲，- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector，只有我們在- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector中返回了相應地NSMethodSignature例項的時候，完整地訊息轉發流程才能得以順利完成。
先聊下插曲
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector。
摘抄自文件：This method is used in the implementation of protocols. This method is also used in situations where an NSInvocation object must be created, such as during message forwarding. If your object maintains a delegate or is capable of handling messages that it does not directly implement, you should override this method to return an appropriate method signature.
加粗部分就是適用我們當前場景的部分。
這個方法也會用於訊息轉發的時候，當NSInvocation物件必須建立的時候，如果我們的物件能夠處理沒有直接實現的方法，我們應該重寫這個方法，返回一個合適的方法簽名。
- 相關程式碼
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
printf("%s:%s \n\n\n\n", __func__ ,NSStringFromSelector(anInvocation.selector).UTF8String);
anInvocation.target = nil;
[anInvocation invoke];
}
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector {
NSMethodSignature *signature = [super methodSignatureForSelector:selector];
if (!signature) {
Class responededClass = [self qiResponedClassForSelector:selector];
if (responededClass) {
@try {
signature = [responededClass instanceMethodSignatureForSelector:selector];
} @catch (NSException *exception) {
}@finally {
}
}
}
return signature;
}
- (Class)qiResponedClassForSelector:(SEL)selector {
respondClasses = @[
[NSMutableArray class],
[NSMutableDictionary class],
[NSMutableString class],
[NSNumber class],
[NSDate class],
[NSData class]
];
for (Class someClass in respondClasses) {
if ([someClass instancesRespondToSelector:selector]) {
return someClass;
}
}
return nil;
}
複製程式碼這裡有一個不常用的API：
+ (NSMethodSignature *)instanceMethodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;，這個API通過Class及給定的aSelector返回一個包含例項方法標識描述的方法簽名例項。
> 此外對於NSInvocation的筆者發現一個很好玩的點。
仍然以`qiMessage`呼叫`length`方法為例。
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation中的 anInvocation的資訊如下：
<NSInvocation: 0x6000025b8140>
return value: {Q} 0
target: {@} 0x60000322c360
selector: {:} length
> return value指返回值，“Q”表示返回值型別為long long型別；
> target 指的是訊息的接收者，“@“標識物件型別；
> selector指的是方法，“:” 表示是方法，後邊的length為方法名。
複製程式碼更多內容可見下圖NSInvocation的types：
尚存疑點
細心的讀者可能會發現在首次訊息轉發的時候流程並不是
+[QiMessage resolveInstanceMethod:]:length
-[QiMessage forwardingTargetForSelector:]:length
-[QiMessage forwardInvocation:]:length
複製程式碼而是
+[QiMessage resolveInstanceMethod:]:length
-[QiMessage forwardingTargetForSelector:]:length
+[QiMessage resolveInstanceMethod:]:length
+[QiMessage resolveInstanceMethod:]:_forwardStackInvocation:
-[QiMessage forwardInvocation:]:length
複製程式碼這裡的第三行+[QiMessage resolveInstanceMethod:]:length
第四行+[QiMessage resolveInstanceMethod:]:_forwardStackInvocation:
筆者檢視了開源原始碼：NSObject.mm
相關原始碼如下：
// Replaced by CF (returns an NSMethodSignature)
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel {
_objc_fatal("-[NSObject methodSignatureForSelector:] "
"not available without CoreFoundation");
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation {
[self doesNotRecognizeSelector:(invocation ? [invocation selector] : 0)];
}
// Replaced by CF (throws an NSException)
- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)sel {
_objc_fatal("-[%s %s]: unrecognized selector sent to instance %p",
object_getClassName(self), sel_getName(sel), self);
}
複製程式碼筆者尚未搞清楚原因。讀者有知道的敬請指教。
QiSafeType之訊息轉發相關程式碼
- QiSafeType訊息轉發相關的程式碼在QiMessage中
NSNull+QiNullSafe.m
筆者結合NullSafe：github.com/nicklockwoo…仿寫了一個NSNull+QiNullSafe.m。
- NSNull+QiNullSafe.m能夠避免的問題有：
NSNull *null = [NSNull null];
[null performSelector:@selector(addObject:) withObject:@"QiShare"];
[null performSelector:@selector(setValue:forKey:) withObject:@"QiShare"];
[null performSelector:@selector(valueForKey:) withObject:@"QiShare"];
[null performSelector:@selector(length) withObject:nil];
[null performSelector:@selector(integerValue) withObject:nil];
[null performSelector:@selector(timeIntervalSinceNow) withObject:nil];
[null performSelector:@selector(bytes) withObject:nil];
複製程式碼NullSafe是怎麼處理null問題
其實NullSafe處理null問題用的是訊息轉發的第三部分，走的是完整地訊息轉發流程。
不過我們開發過程中，如果可以的話，還是儘可能早地處理訊息轉發這部分，比如在動態方法解析的時候，動態新增方法（畢竟這一步系統可以為我們做方法的快取處理）。 或者是在尋找備援接收物件的時候，返回能夠響應未實現的方法的物件。
注意：相關的使用場景在測試的時候不要用，測試的時候儘可能還是要暴露出問題的。 並且使用的時候，最好結合著異常日誌上報。
參考學習資料
- NSObject.mm
- Type Encodings
- NullSafe
- Effective Objective-C 2.0編寫高質量iOS與OS X的52個有效方法
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