Objective-C Runtime 運行時之四：Method Swizzling，objectivecruntime

Objective-C Runtime 運行時之四：Method Swizzling，objectivecruntime

理解Method Swizzling是學習runtime機制的一個很好的機會。在此不多做整理，僅翻譯由Mattt Thompson發表於nshipster的Method Swizzling一文。

Method Swizzling是改變一個selector的實際實現的技術。通過這一技術，我們可以在運行時通過修改類的分發表中selector對應的函數，來修改方法的實現。

例如，我們想跟蹤在程式中每一個view controller展示給使用者的次數：當然，我們可以在每個view controller的viewDidAppear中添加跟蹤代碼；但是這太過麻煩，需要在每個view controller中寫重複的代碼。建立一個子類可能是一種實現方式，但需要同時建立UIViewController, UITableViewController, UINavigationController及其它UIKit中view controller的子類，這同樣會產生許多重複的代碼。

這種情況下，我們就可以使用Method Swizzling，如在代碼所示：

#import <objc/runtime.h>@implementation UIViewController (Tracking)+ (void)load {        static dispatch_once_t onceToken;    dispatch_once(&onceToken, ^{        Class class = [self class];                 // When swizzling a class method, use the following:                    // Class class = object_getClass((id)self);        SEL originalSelector = @selector(viewWillAppear:);                    SEL swizzledSelector = @selector(xxx_viewWillAppear:);        Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSelector);                    Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, swizzledSelector);        BOOL didAddMethod =                        class_addMethod(class,                originalSelector,                method_getImplementation(swizzledMethod),                method_getTypeEncoding(swizzledMethod));        if (didAddMethod) {                        class_replaceMethod(class,                swizzledSelector,                method_getImplementation(originalMethod),                method_getTypeEncoding(originalMethod));        } else {            method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);        }    });}#pragma mark - Method Swizzling- (void)xxx_viewWillAppear:(BOOL)animated {        [self xxx_viewWillAppear:animated];    NSLog(@"viewWillAppear: %@", self);}@end

在這裡，我們通過method swizzling修改了UIViewController的@selector(viewWillAppear:)對應的函數指標，使其實現指向了我們自訂的xxx_viewWillAppear的實現。這樣，當UIViewController及其子類的對象調用viewWillAppear時，都會列印一條日誌資訊。

上面的例子很好地展示了使用method swizzling來一個類中注入一些我們新的操作。當然，還有許多情境可以使用method swizzling，在此不多舉例。在此我們說說使用method swizzling需要注意的一些問題：

Swizzling應該總是在+load中執行

在Objective-C中，運行時會自動調用每個類的兩個方法。+load會在類初始載入時調用，+initialize會在第一次調用類的類方法或執行個體方法之前被調用。這兩個方法是可選的，且只有在實現了它們時才會被調用。由於method swizzling會影響到類的全域狀態，因此要盡量避免在並發處理中出現競爭的情況。+load能保證在類的初始化過程中被載入，並保證這種改變應用層級的行為的一致性。相比之下，+initialize在其執行時不提供這種保證—事實上，如果在應用中沒為給這個類發送訊息，則它可能永遠不會被調用。

Swizzling應該總是在dispatch_once中執行

與上面相同，因為swizzling會改變全域狀態，所以我們需要在運行時採取一些預防措施。原子性就是這樣一種措施，它確保代碼只被執行一次，不管有多少個線程。GCD的dispatch_once可以確保這種行為，我們應該將其作為method swizzling的最佳實務。

選取器、方法與實現

在Objective-C中，選取器(selector)、方法(method)和實現(implementation)是運行時中一個特殊點，雖然在一般情況下，這些術語更多的是用在訊息發送的流程說明中。

以下是Objective-C Runtime Reference中的對這幾個術語一些描述：

理解這幾個術語之間的關係最好的方式是：一個類維護一個運行時可接收的訊息分發表；分發表中的每個入口是一個方法(Method)，其中key是一個特定名稱，即選取器(SEL)，其對應一個實現(IMP)，即指向底層C函數的指標。

為了swizzle一個方法，我們可以在分發表中將一個方法的現有的選取器映射到不同的實現，而將該選取器對應的原始實現關聯到一個新的選取器中。

調用_cmd

我們回過頭來看看前面新的方法的實現代碼：

- (void)xxx_viewWillAppear:(BOOL)animated {    [self xxx_viewWillAppear:animated];    NSLog(@"viewWillAppear: %@", NSStringFromClass([self class]));}

　　咋看上去是會導致無限迴圈的。但令人驚奇的是，並沒有出現這種情況。在swizzling的過程中，方法中的[self xxx_viewWillAppear:animated]已經被重新指定到UIViewController類的-viewWillAppear:中。在這種情況下，不會產生無限迴圈。不過如果我們調用的是[self viewWillAppear:animated]，則會產生無限迴圈，因為這個方法的實現在運行時已經被重新指定為xxx_viewWillAppear:了。

注意事項

Swizzling通常被稱作是一種黑魔法，容易產生不可預知的行為和無法預見的後果。雖然它不是最安全的，但如果遵從以下幾點預防措施的話，還是比較安全的：