iOS Runtime－Method Swizzling

作者Talent•C
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前言

这几天暂时比较闲,翻翻博客看一下,发现一年没有更新了,很惭愧啊~~
说一个工程中有一个很有意思的代码现象吧,使用 Runtime中 method_exchangeImplementations 函数将 UIViewController 的 viewDidLoad 函数 与 myViewDidLoad 函数交换后在其内部调用 [self myViewDidLoad];,看到这个代码难道不会出现递归调用吗? 带这个这个疑问我们来看一下其原因吧。
代码示例:

- (void)myViewDidLoad {
    [self myViewDidLoad];
}

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，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
未做方法交换:

方法交换后:

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);

了解完原理后我们具体操作一下 创建一个iOS工程,并给 UIViewController 添加一个Category,然后在Category中的 +(void)load 方法中添加 Method Swizzling 方法，我们用来替换的方法也写在这个Category中。由于 +load 类方法是程序运行时这个类被加载到内存中就调用的一个方法，执行比较早，并且不需要我们手动调用。而且这个方法具有唯一性，也就是只会被调用一次，不用担心资源抢夺的问题。

代码如下:

#import "UIViewController+sw.h"
#import @implementation UIViewController (sw)

+ (void)load {
    [super load];
    Method method1 = class_getInstanceMethod([self class], @selector(viewDidLoad));
    Method method2 = class_getInstanceMethod([self class], @selector(myViewDidLoad));
    /**
     *  我们在这里使用class_addMethod()函数对Method Swizzling做了一层验证，如果self没有实现被交换的方法，会导致失败。
     *  而且self没有交换的方法实现，但是父类有这个方法，这样就会调用父类的方法，结果就不是我们想要的结果了。
     *  所以我们在这里通过class_addMethod()的验证。
     */
    if (!class_addMethod([self class], @selector(viewDidLoad), method_getImplementation(method2), method_getTypeEncoding(method2))) {
        method_exchangeImplementations(method1, method2);
    }
}

// 我们自己实现的方法，也就是和self的viewDidLoad方法进行交换的方法。
- (void)myViewDidLoad {
    [self myViewDidLoad];
    NSLog(@"myViewDidLoad");
}
@end

看到这里就出现了文章开头的问题了, myViewDidLoad 中调用自己会不会出现递归调用???
答案是当然不会的, 通过上面两个图就可以看出原因来,Method Swizzling 的实现原理可以理解为 ”方法互换“。假设我们将A和B两个方法进行互换，向A方法发送消息时执行的却是B方法，向B方法发送消息时执行的是A方法。

例如我们上面的代码，系统调用 UIViewController 的 viewDidLoad 方法时，实际上执行的是我们实现的 myViewDidLoad 方法。而我们在 myViewDidLoad 方法内部调用 [self myViewDidLoad]; 时，执行的是 UIViewController的 viewDidLoad 方法。所以并不会出现递归调用。
我们将上面的 myViewDidLoad 函数实现修改一下,按照上面的解释应该就会出现递归调用,我们来验证一下:

- (void)myViewDidLoad {
    [self viewDidLoad];
    NSLog(@"myViewDidLoad");
}

运行程序会发现程序启动后卡住了,几秒后程序崩溃了,在调用堆栈里看到出现了方法递归调用。

关于 Method Swizzling 的用处有很多,这里给大家推荐一个Github上星星最多的一个第三方库－JRSwizzle

总结

天下难事，必做于易；天下大事，必做于细。 —— 老子