發(fā)布于：2014-02-25 10:44閱讀數(shù)： http://www.cocoachina.com/industry/20140225/7880.html
Method swizzling指的是改變一個已存在的選擇器對應(yīng)的實現(xiàn)的過程，它依賴于Objectvie-C中方法的調(diào)用能夠在運行時進(jìn)改變——通過改變類的調(diào)度表（dispatch table）中選擇器到最終函數(shù)間的映射關(guān)系。
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本文由TracyYih[博客]翻譯自NSHipster的文章Method Swizzling。
在上周associated objects一文中，我們開始探索Objective-C運行時的一些黑魔法。本周我們繼續(xù)前行，來討論可能是最受爭議的運行時技術(shù)：method swizzling。
Method swizzling指的是改變一個已存在的選擇器對應(yīng)的實現(xiàn)的過程，它依賴于Objectvie-C中方法的調(diào)用能夠在運行時進(jìn)改變——通過改變類的調(diào)度表（dispatch table）中選擇器到最終函數(shù)間的映射關(guān)系。
舉個例子，假設(shè)我們想跟蹤在一個iOS應(yīng)用中每個視圖控制器展現(xiàn)給用戶的次數(shù)：
我們可以給每個視圖控制器對應(yīng)的viewWillAppear:實現(xiàn)方法中增加相應(yīng)的跟蹤代碼，但是這樣做會產(chǎn)生大量重復(fù)的代碼。子類化可能是另一個選擇，但要求你將UIViewController、UITableViewController、UINavigationController以及所有其他視圖控制器類都子類化，這也會導(dǎo)致代碼重復(fù)。
幸好，還有另一個方法，在分類中進(jìn)行method swizzling，下面來看怎么做：
#import?
@implementation?UIViewController?(Tracking)
+?(void)load?{
staticdispatch_once_t?onceToken;
dispatch_once(&onceToken,?^{
Classclass=?[selfclass];
//?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
在計算機學(xué)科中，指針變換（pointer swizzling）是指將基于名字或位置的引用轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯拥闹羔樢谩?然而在Objective-C中，這個詞的起源并不完全知道，但關(guān)于這一借鑒其實也很好理解，method swizzling可以通過選擇器來改變它引用的函數(shù)指針。
現(xiàn)在，當(dāng)UIViewController或它子類的任何實例觸發(fā)viewWillAppear:方法都會打印一條log日志。
向視圖控制器的生命周期中注入操作、事件的響應(yīng)、視圖的繪制，或Foundation中的網(wǎng)絡(luò)堆棧都是能夠利用method swizzling產(chǎn)生明顯效果的場景。還有一些其他的場景使用swizzling會是一個合適的選擇，這隨著Objective-C開發(fā)者經(jīng)驗不斷豐富會變得越來越明顯。
先不說為什么和在哪些地方使用swizzling，來看一下應(yīng)該怎樣實現(xiàn)：
+load vs. +initialize
Swizzling應(yīng)該在+load方法中實現(xiàn)。
每個類的這兩個方法會被Objective-C運行時系統(tǒng)自動調(diào)用，+load是在一個類最開始加載時調(diào)用，+initialize是在應(yīng)用中第一次調(diào)用該類或它的實例的方式之前調(diào)用。這兩個方法都是可選的，只有實現(xiàn)了才會被執(zhí)行。
因為method swizzling會影響全局，所以減少冒險情況就很重要。+load能夠保證在類初始化的時候就會被加載，這為改變系統(tǒng)行為提供了一些統(tǒng)一性。但+initialize并不能保證在什么時候被調(diào)用——事實上也有可能永遠(yuǎn)也不會被調(diào)用，例如應(yīng)用程序從未直接的給該類發(fā)送消息。
dispatch_once
Swizzling應(yīng)該在dispatch_once中實現(xiàn)。
還是因為swizzling會改變?nèi)?，我們需要在運行時采取所有可用的防范措施。保障原子性就是一個措施，它確保代碼即使在多線程環(huán)境下也只會被執(zhí)行一次。GCD中的diapatch_once就提供這些保障，它應(yīng)該被當(dāng)做swizzling的標(biāo)準(zhǔn)實踐。
選擇器、方法及實現(xiàn)
在Objective-C中，盡管這些詞經(jīng)常被放在一起來描述消息傳遞的過程，但選擇器、方法及實現(xiàn)分別代表運行時的不同方面。
下面是蘋果Objective-C Runtime Reference文檔中對它們的描述：
1.選擇器（typedef struct objc_selector *SEL）：選擇器用于表示一個方法在運行時的名字，一個方法的選擇器是一個注冊到（或映射到）Objective-C運行時中的C字符串，它是由編譯器生成并在類加載的時候被運行時系統(tǒng)自動映射。
2.方法（typedef struct objc_method *Method）：一個代表類定義中一個方法的不明類型。
3.實現(xiàn)（typedef id (*IMP)(id, SEL, ...)）：這種數(shù)據(jù)類型是實現(xiàn)某個方法的函數(shù)開始位置的指針，函數(shù)使用的是基于當(dāng)前CPU架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)C調(diào)用規(guī)約。第一個參數(shù)是指向self的指針（也就是該類的某個實例的內(nèi)存空間，或者對于類方法來說，是指向元類（metaclass）的指針）。第二個參數(shù)是方法的選擇器，后面跟的都是參數(shù)。
理解這些概念之間關(guān)系最好的方式是：一個類（Class）維護(hù)一張調(diào)度表（dispatch table）用于解析運行時發(fā)送的消息；調(diào)度表中的每個實體（entry）都是一個方法（Method），其中key值是一個唯一的名字——選擇器（SEL），它對應(yīng)到一個實現(xiàn)（IMP）——實際上就是指向標(biāo)準(zhǔn)C函數(shù)的指針。
Method Swizzling就是改變類的調(diào)度表讓消息解析時從一個選擇器對應(yīng)到另外一個的實現(xiàn)，同時將原始的方法實現(xiàn)混淆到一個新的選擇器。
調(diào)用_cmd
下面這段代碼看起來像是會導(dǎo)致一個死循環(huán)：
-?(void)xxx_viewWillAppear:(BOOL)animated?{
[self?xxx_viewWillAppear:animated];
NSLog(@"viewWillAppear:?%@",?NSStringFromClass([selfclass]));
}
但其實并沒有，在Swizzling的過程中，xxx_viewWillAppear:會被重新分配給UIViewController的-viewWillAppear:的原始實現(xiàn)。一個優(yōu)秀程序員應(yīng)有的直覺會告訴你在一個方法的實現(xiàn)中通過self調(diào)用當(dāng)前方法自身會產(chǎn)生錯誤，但是在當(dāng)前這種情況下，如果我們記住到底是怎么回事更有意義。反而，如果我們在這個方法中調(diào)用viewWillAppear:才會真的導(dǎo)致死循環(huán)，因為這個方法的實現(xiàn)會在運行時被swizzle到viewWillAppear:的選擇器。
記住給swizzled方法加上前綴，這和你需要給可能產(chǎn)生沖突的分類方法加前綴是一個道理。
注意事項
Swizzling被普遍認(rèn)為是一種巫術(shù)，容易導(dǎo)致不可預(yù)料的行為和結(jié)果。盡管不是最安全的，但是如果你采取下面這些措施，method swizzling還是很安全的。
1.始終調(diào)用方法的原始實現(xiàn)（除非你有足夠的理由不這么做）：API為輸入和輸出提供規(guī)約，但它里面具體的實現(xiàn)其實是個黑匣子，在Method Swizzling過程中不調(diào)用它原始的實現(xiàn)可能會破壞一些私有狀態(tài)，甚至是程序的其他部分。
2.避免沖突：給分類方法加前綴，一定要確保不要讓你代碼庫中其他代碼（或是依賴庫）在做與你相同的事。
3.理解：只是簡單的復(fù)制粘貼swizzling代碼而不去理解它是怎么運行的，這不僅非常危險，而且還浪費了學(xué)習(xí)Objective-C運行時的機會。閱讀Objective-C Runtime Reference和去理解代碼是怎樣和為什么這樣執(zhí)行的，努力的用你的理解來消滅你的疑惑。
謹(jǐn)慎行事：不管你多么自信你能夠swizzling Foundation、UIKit 或者其他內(nèi)置框架，請記住所有這些都可能在下一個版本中就不好使。提前做好準(zhǔn)備，防范于未然才不至于到時候焦頭爛額。
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與associated objects一樣，method swizzling是一個強大的技術(shù)，但是你也應(yīng)該謹(jǐn)慎使用。
