Effective Objective-C 2.0 读书笔记—— 方法调配（method swizzling）
Effective Objective-C 2.0 读书笔记—— 方法调配（method swizzling）
文章目录
- Effective Objective-C 2.0 读书笔记—— 方法调配（method swizzling）
- 前言
- IMP
- **`SEL` 和 `IMP` 在 `objc_msgSend` 中的关系**
- 方法调配
- 实现方法交换
- 用于调试程序
- **示例：调试 `viewWillAppear:` 方法**
- 总结
前言
前面我们说到了，我们在调用方法时，实际上就是在调用objc_msgSend这个C语言函数，让OC之中的方法能够被成功解析。那么，就有一个随之而来的问题，我们是否可以在选择子有具体对应方法时，在运行期之中对其进行改变？这个答案是肯定的，这个方法可以让我门不需要源代码，也不需要继承子类来覆写方法就能改变这个类本身的功能，这样子这个新功能就能够在所有的类中的实例中生效，这个方法我们就称之为 方法调配（method swizzling）
IMP
在前面的笔记之中，我提到了IMP其实就是一个函数指针，原型如下：
typedef id (*IMP)(id, SEL, ...)
如果说SEL存储的是方法的具体地址，那么IMP这个指针指向的就是方法的C语言底层实现，我们知道方法名（SEL）是哈希化存储的，可以快速查找对应的 IMP，而不是遍历所有方法，我们只需要查找相同的 SEL 在指向的 IMP列表。
SEL 和 IMP 在 objc_msgSend 中的关系
当我们调用一个方法时，本质上是：
[obj someMethod]; // 实际上是等价于：
objc_msgSend(obj, @selector(someMethod));
执行过程
objc_msgSend通过SEL在类的方法列表中查找方法实现（IMP）。- 找到
IMP后，直接调用该方法的实现。
如果我们手动查找 IMP 并调用，就可以跳过 objc_msgSend 的方法查找，提高执行效率：
IMP imp = [obj methodForSelector:@selector(someMethod)];
imp(obj, @selector(someMethod)); // 直接调用方法
方法调配
书中拿NSString类举例，NSString类可以相关lowercaseString、uppercaseString、capitalizedString的方法，那么每一个方法都映射在了不一样的IMP之中
OC提供了几个C语言方法，去操作这张NSString类的方法映射表，我们可以在这个表中新增选择子，也可以改变选择子的实现，若经过几次操作就可以变成一下列表
在新的映射表中，多了一个名为newSelector的选择子，capitalizedString的实现也变了， 而lowercaseString 与uppercaseString的实现则互换了。上述修改均无须编写子类，只要修改 了“方法表” 的布局，就会反映到程序中所有的NSString实例之上
实现方法交换
想交换方法实 现 ，可用下列函数 :
void method_exchangeImplementations (Method ml, Method m2)
此函数的两个参数表示待交换的两个方法实现，而方法实现则可通过下列函数获得:
Method class_getInstanceMethod (Class aClass, SEL aSelector)
获取方法的 IMP 指针（函数指针）
method_getImplementation(Method method)
还是拿书中的例子，执行下列代码，即可交换前面提到 的l owercaseString 与uppercaseString 方法实现:
void swizzleNSStringMethods(void) {
Class stringClass = [NSString class];
Method m1 = class_getInstanceMethod(stringClass, @selector(lowercaseString));
Method m2 = class_getInstanceMethod(stringClass, @selector(uppercaseString));
method_exchangeImplementations(m1, m2);
}
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSString *testString = @"Hello World!";
NSLog(@"Original lowercaseString: %@", [testString lowercaseString]);
NSLog(@"Original uppercaseString: %@", [testString uppercaseString]);
// 进行方法交换
swizzleNSStringMethods();
// 再次调用 lowercaseString 和 uppercaseString
NSLog(@"After Swizzling lowercaseString: %@", [testString lowercaseString]);
NSLog(@"After Swizzling uppercaseString: %@", [testString uppercaseString]);
}
我们可以看到，编译器出现以下结果，我们调用了方法交换，使得两个方法的实现方式变交换了
但是我们一般也不用这些方法进行交换，因为这些方法已经被封装的很好了，把两个方法交换再使用，会对程序的可读性造成很大影响，着实是没有必要的多余之举。
按照书里的例子，我们一般是将方法进行修改，即重写子类的方法，例如：
新方法可以添加至NSString的 一个“分类”(category)中:
@interface NSString (E0CMyAdditions)
- (NSString*) eoc_myLowercaseString;
@end
新方法的实现代码可以这样写:
@implementation NSString (EOCMyAdditions)
- (NSString*) eoc_myLowercaseString (
NSString *lowercase = [self eoc_myLowercaseString) ;
NSLog (@"80 >= %@", self, lowercase) ;
return lowercase;
}
@end
这个程序看似会造成循环调用的问题，但是由于我们进行了方法调配，所以实际上调用的是lowercaseString的方法，这样子就可以在不重写子类的情况下进行
用于调试程序
示例：调试 viewWillAppear: 方法
在 iOS 开发中，我们可以通过 方法交换 来拦截 UIViewController 的 viewWillAppear: 方法，并在调用时打印日志，从而调试某个界面是否被正确加载。
#import <UIKit/UIKit.h>
#import <objc/runtime.h>
@implementation UIViewController (Debugging)
+ (void)load {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
// 获取原始的 viewWillAppear: 方法
Method originalMethod = class_getInstanceMethod([self class], @selector(viewWillAppear:));
// 获取我们自定义的调试方法
Method debugMethod = class_getInstanceMethod([self class], @selector(debug_viewWillAppear:));
// 交换方法实现
method_exchangeImplementations(originalMethod, debugMethod);
});
}
// 这个方法会替换掉原始的 viewWillAppear:
- (void)debug_viewWillAppear:(BOOL)animated {
// 先调用原来的 viewWillAppear:（注意这里调用的是 debug_viewWillAppear:，但其实它已经是原来的 viewWillAppear:）
[self debug_viewWillAppear:animated];
// 打印日志
NSLog(@"[DEBUG] %@ will appear", NSStringFromClass([self class]));
}
@end
在 +load 方法中执行交换
+ (void)load {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
Method originalMethod = class_getInstanceMethod([self class], @selector(viewWillAppear:));
Method debugMethod = class_getInstanceMethod([self class], @selector(debug_viewWillAppear:));
method_exchangeImplementations(originalMethod, debugMethod);
});
}
+load方法会在类被加载到内存时自动执行，确保方法交换只发生一次。dispatch_once避免load方法被执行多次，防止方法被重复交换。
拦截 viewWillAppear: 方法
- (void)debug_viewWillAppear:(BOOL)animated {
[self debug_viewWillAppear:animated]; // 其实调用的是原来的 viewWillAppear:
NSLog(@"[DEBUG] %@ will appear", NSStringFromClass([self class]));
}
- 因为
method_exchangeImplementations，调用debug_viewWillAppear:实际上会执行原来的viewWillAppear:。 - 这样，我们在不修改
UIViewController原始代码的情况下，为所有 ViewController 统一添加了调试日志！
总结
- 在运行期，可以向类中新增或替换选择子所对应的方法实现。
- 使用另一份实现来替换原有的方法实现，这道工序叫做“方法调配”，开发者常用此 技术向原有实现中添加新功能。
- 一般来说，只有调试程序的时候才需要在运行期修改方法实现，这种做法不宜滥用。若是滥用，反而会令代 码变得不易读懂且难于维护。