AOP簡(jiǎn)介

AOP全名為 Aspect Oriented Programming- 面向切面編程。AOP是OOP（Object-Oriented Programing - 面向?qū)ο缶幊蹋┑难a(bǔ)充和完善。 OOP引入封裝、繼承和多態(tài)等概念來(lái)建立一種對(duì)象層次結(jié)構(gòu)，用以模擬公共行為的一個(gè)集合。當(dāng)我們需要為分散的對(duì)象引入公共行為的時(shí)候，OOP則顯得無(wú)能為力。也就是說(shuō)，OOP允許你定義從上到下的關(guān)系，但并不適合定義從左到右的關(guān)系。例如日志功能。日志代碼往往水平地散布在所有對(duì)象層次中，而與它所散布到的對(duì)象的核心功能毫無(wú)關(guān)系。對(duì)于其他類(lèi)型的代碼，如安全性、異常處理和透明的持續(xù)性也是如此。這種散布在各處的無(wú)關(guān)的代碼被稱(chēng)為橫切（cross-cutting）代碼，在OOP設(shè)計(jì)中，它導(dǎo)致了大量代碼的重復(fù)，而不利于各個(gè)模塊的重用。

AOP技術(shù)其實(shí)是對(duì)OOP設(shè)計(jì)的對(duì)象，利用一種稱(chēng)為“橫切”的技術(shù)，剖解開(kāi)封裝的對(duì)象內(nèi)部，并將那些影響了多個(gè)類(lèi)的公共行為封裝到一個(gè)可重用模塊，并將其名為“Aspect”，即方面。所謂“方面”，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是將那些與業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)，卻為業(yè)務(wù)模塊所共同調(diào)用的邏輯或責(zé)任封裝起來(lái)，便于減少系統(tǒng)的重復(fù)代碼，降低模塊間的耦合度，并有利于未來(lái)的可操作性和可維護(hù)性。

---- 想了解更詳細(xì)的AOP思想可以查看這邊文章 《團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)框架實(shí)戰(zhàn)—面向切面的編程 AOP》 ，以上總結(jié)也是摘自這篇文章。

舉個(gè)例子,我們需要統(tǒng)計(jì)用戶(hù)的行為，看下用戶(hù)對(duì)app的興趣分布熱點(diǎn)，此時(shí)通常需要在多個(gè)控制器的 viewWillAppear:方法中加如處理統(tǒng)計(jì)的代碼，這些代碼都是與業(yè)務(wù)邏輯無(wú)關(guān)的，而且分散在多個(gè)模塊中，此時(shí)我們可利用AOP技術(shù)，把這些重復(fù)、分散的代碼提取出來(lái)成為一個(gè)獨(dú)立的模塊。這樣既減少了系統(tǒng)的重復(fù)代碼，也降低了模塊的耦合度。好處還是十分明顯的。

Aspects初步認(rèn)識(shí)及使用

這是iOS開(kāi)發(fā)中實(shí)現(xiàn)AOP的一個(gè)輕量級(jí)框架 , 它就提供了兩個(gè)接口實(shí)現(xiàn)AOP ，這兩個(gè)方法都是 NSObject的分類(lèi)方法

//為某個(gè)所有類(lèi) 對(duì)象的selector 進(jìn)行切面  添加AOP實(shí)現(xiàn)
+ (id<AspectToken>)aspect_hookSelector:(SEL)selector
                           withOptions:(AspectOptions)options
                            usingBlock:(id)block
                                 error:(NSError **)error;

//為某個(gè)對(duì)象的selector 進(jìn)行切面  添加AOP實(shí)現(xiàn)
- (id<AspectToken>)aspect_hookSelector:(SEL)selector
                           withOptions:(AspectOptions)options
                            usingBlock:(id)block
                                 error:(NSError **)error;

例如我要為所有繼承自UIViewController的對(duì)象的viewWillAppear:添加切面實(shí)現(xiàn)

[UIViewController aspect_hookSelector:@selector(viewDidAppear:) withOptions:AspectPositionAfter usingBlock:^(id<AspectInfo> aspectInfo  , BOOL animated ){
   NSLog(@"成功進(jìn)行了切面");
 }error:NULL];

在程序執(zhí)行完上面這句代碼后，你就成功的所有控制器的viewWillAppear :方法hook, 在方法執(zhí)行完原實(shí)現(xiàn)后，都會(huì)執(zhí)行上面的Block中的打印 ，方法中返回的協(xié)議<AspectToken>對(duì)象,可用于移除你添加的hook（調(diào)用 協(xié)議對(duì)象的 -remove方法）。而Aspect的實(shí)例方法- (id<AspectToken>)aspect_hookSelector:(SEL)selector withOptions:(AspectOptions)options usingBlock:(id)block error:(NSError **)error; 是對(duì)單一對(duì)象的某個(gè)方法進(jìn)行hook , 效果跟例子中的類(lèi)方法差不多，這里就不在過(guò)多介紹。

Aspects內(nèi)部實(shí)現(xiàn)分析

Apects框架涉及的底層只是比較多，建議先了解清楚一下幾只知識(shí)點(diǎn)后再看源碼實(shí)現(xiàn)可能會(huì)比較容易理解。

• Block的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)原理
• runtime的消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制
• OC中對(duì)象的 isa 指針 + KVO的實(shí)現(xiàn)原理

由于這個(gè)框架的設(shè)計(jì)中，對(duì)象間關(guān)系的關(guān)系比較復(fù)雜,這里我先簡(jiǎn)單介紹一下，Aspects中定義的類(lèi)的作用。

AspectInfo：
1. 作為私有對(duì)象 ：用于在定義block時(shí)作為其第一個(gè)參數(shù) ， 并且原方法發(fā)起調(diào)用時(shí) ， 作為封裝調(diào)用參數(shù)（實(shí)參，用NSInvocation包裝）的對(duì)象
2. 作為公有協(xié)議（面向接口調(diào)用） ： 為外界提供了一個(gè)協(xié)議，方便訪(fǎng)問(wèn)私有對(duì)象的屬性 。

AspectIdentifier ：用于封裝定義hook時(shí)傳進(jìn)來(lái)的block，方法的調(diào)用者target , selector ,切面時(shí)機(jī)選項(xiàng)（AspectOptions - 位移枚舉） ， 以及在調(diào)用完添加hook方法時(shí)作為返回值返回給調(diào)用者 ，遵守協(xié)議AspectToken 用于移除hook ， 執(zhí)行hook事件的執(zhí)行處理。一個(gè) hook事件對(duì)應(yīng)一個(gè)AspectIdentifier對(duì)象。

AspectTracker : 用于追蹤或記錄曾經(jīng)hock過(guò)的Class(調(diào)用類(lèi)方法進(jìn)行hook的類(lèi)，不包括實(shí)例對(duì)象的hook) , 以防止對(duì)同一個(gè)集繼承體系的Class對(duì)同一個(gè)實(shí)例方法進(jìn)行重復(fù)hook

AspectsContainer : 用三數(shù)組（beforeAspects , insteadAspects , afterAspects）分別記錄對(duì)應(yīng)時(shí)機(jī)進(jìn)行 hock 的標(biāo)識(shí)對(duì)象 AspectIdentifier ，為hock 提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及支持 , 作為一個(gè)對(duì)象的屬性（通過(guò)runtime 關(guān)聯(lián)對(duì)象綁定在被hook的對(duì)象（實(shí)例對(duì)象 或 類(lèi)型對(duì)象））。

AspectToken ： 用于移除hook的一個(gè)協(xié)議(只有一個(gè)方法 ：-remove) , AspectIdentifier就是遵循該協(xié)議的類(lèi)

先大概了解框架進(jìn)行hook時(shí)對(duì)類(lèi)的處理宏觀處理圖解，更有利于對(duì)細(xì)節(jié)處理的理解及分析。
下圖是對(duì)某個(gè)Class的Selector進(jìn)行了hook處理后的類(lèi)內(nèi)變化情況。

Aspects分析.png

Asepcts的核心步驟：把要進(jìn)行hook的selector的IMP直接更換為runtime中的消息轉(zhuǎn)發(fā)的IMP (_objc_msgForward 或 _objc_msgForward_stret) , 讓外界調(diào)用改selector的時(shí)候直接進(jìn)入到消息轉(zhuǎn)發(fā) （注意：這里的原理與熱修復(fù)框架JSPatch的原理是一樣的，因此這兩個(gè)框架的共存是有問(wèn)題的），從而調(diào)用到方法-forwardInvocation:方法中，此時(shí)Class的-forwardInvocation :的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)被框架替換為自定義函數(shù) __ASPECTS_ARE_BEING_CALLED__ , 從而成功進(jìn)行hock處理。

下面我們來(lái)分析Asepcts的具體實(shí)現(xiàn)
我們先看兩個(gè)添加hook處理的方法 ， 其中兩個(gè)都是NSObjct的分類(lèi)方法：

//NSObject的類(lèi)方法
+ (id<AspectToken>)aspect_hookSelector:(SEL)selector
                      withOptions:(AspectOptions)options
                       usingBlock:(id)block
                            error:(NSError **)error;

//NSObject的實(shí)例方法
- (id<AspectToken>)aspect_hookSelector:(SEL)selector
                      withOptions:(AspectOptions)options
                       usingBlock:(id)block
                            error:(NSError **)error;

其中這兩個(gè)方法都調(diào)用了下面函數(shù)

static id aspect_add(id self, SEL selector, AspectOptions options, id block, NSError * __autoreleasing *error) 

上面函數(shù)的 形參 id self ，為什么可以同時(shí)接受實(shí)例方法的對(duì)象和類(lèi)方法中Class呢？其實(shí)理解這個(gè)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)我覺(jué)得需要理解OC中對(duì)對(duì)象的定義。我們看來(lái)看下下面有關(guān)對(duì)象定義的源碼：

其實(shí)OC中Class也是對(duì)象 ，我們可以看看他們?nèi)齻€(gè)（id , Class,NSObject *）在runtime中的定義

// Class其實(shí)是 結(jié)構(gòu)體 objc_class * 的指針 
typedef struct objc_class *Class;

// id其實(shí)是 結(jié)構(gòu)體 objc_object * 的指針 別名
typedef struct objc_object *id;

//OC的基類(lèi) NSObject 的聲明 - 可以理解為其實(shí)可以看做是首地址為指向  objc_class *  （Isa）指針的內(nèi)存 都可以看做是對(duì)象
@interface NSObject <NSObject> {
     Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
}

struct objc_object {
private:
    isa_t isa;
}

struct objc_class : objc_object {
    // Class ISA;
    Class superclass;
    cache_t cache;             // formerly cache pointer and vtable
    class_data_bits_t bits;    // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags
}

通過(guò)上面的源碼我盟可以總結(jié)出幾點(diǎn)：

• Class其實(shí)是 結(jié)構(gòu)體 objc_class * 的指針 別名
• id其實(shí)是 結(jié)構(gòu)體 objc_object * 的指針 別名
• 結(jié)構(gòu)體objc_object與OC中的 NSObject 的首地址都是指向 isa ，可以理解為首地址為ISA指針的內(nèi)存都可以稱(chēng)為對(duì)象。
• objc_class 是繼承自 objc_object ，也就是說(shuō)，OC中 Class 也是一個(gè)對(duì)象。因此框架中無(wú)論是hook的實(shí)例方法還是hook的類(lèi)方法，都可以統(tǒng)一把 調(diào)用的對(duì)象（ Class 或 NSObject * ） 傳參 給了id 類(lèi)型。

添加hook的實(shí)現(xiàn)

static id aspect_add(id self, SEL selector, AspectOptions options, id block, NSError * __autoreleasing *error) {
    NSCParameterAssert(self);
    NSCParameterAssert(selector);
    NSCParameterAssert(block);

    __block AspectIdentifier *identifier = nil;
    //自璇鎖 ， 保證block中的線(xiàn)程安全
    aspect_performLocked(^{
        if (aspect_isSelectorAllowedAndTrack(self, selector, options, error)) {
            //類(lèi)型懶加載 利用runtime 的屬性關(guān)聯(lián) 添加屬性  __aspects__selector -> AspectsContainer
            AspectsContainer *aspectContainer = aspect_getContainerForObject(self, selector);
            //生成hook的對(duì)應(yīng)標(biāo)識(shí) AspectIdentifier
            identifier = [AspectIdentifier identifierWithSelector:selector object:self options:options block:block error:error];
            if (identifier) {
                
                // 添加 identifier 到 aspectContainer 的相應(yīng)數(shù)組
                [aspectContainer addAspect:identifier withOptions:options];

                // Modify the class to allow message interception.
                aspect_prepareClassAndHookSelector(self, selector, error);
            }
        }
    });
    return identifier;
}

上面方法中的加鎖 aspect_performLocked 函數(shù)，保證了block中的資源在多線(xiàn)程下讀取安全 ，實(shí)現(xiàn)如下

static void aspect_performLocked(dispatch_block_t block) {
    static OSSpinLock aspect_lock = OS_SPINLOCK_INIT;
    OSSpinLockLock(&aspect_lock);
    block();
    OSSpinLockUnlock(&aspect_lock);
}

注意 ：但是OSSpinLock這個(gè)鎖系統(tǒng)提示已經(jīng)過(guò)期了，而且這個(gè)鎖在多線(xiàn)程中如果線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)不同，會(huì)造成鎖無(wú)法釋放等問(wèn)題，詳細(xì)可以看下這篇文章不再安全的 OSSpinLock

添加hook工作之一 : 檢查能否 hook

aspect_isSelectorAllowedAndTrack 檢查hook的可行性 , 并利用AspectTracker 處理防止對(duì)一個(gè)類(lèi)的某個(gè)方法進(jìn)行重復(fù)hook 。這個(gè)方法會(huì)分別過(guò)濾掉不能hook的黑名單方法 （retain , release ,autorelease ,forwardInvocation: ,retain ）, 如果是對(duì)整個(gè)類(lèi)的某個(gè)selector進(jìn)行 hook （發(fā)生在調(diào)用Aspects框架的類(lèi)方法進(jìn)行 hook）, 還會(huì)進(jìn)行一個(gè)額外的處理 ，利用AspectTracker檢查 、記錄并追蹤Class的 hook 情況，在一個(gè)Class 第一次被hook時(shí)，在其向上的繼承關(guān)系中都會(huì)在全局的容器中保存下hook的記錄具體的實(shí)現(xiàn) ，為了避免在一個(gè)繼承關(guān)系鏈中重復(fù)對(duì)同一個(gè)selector進(jìn)行hook ，具體可以看下這段代碼邏輯及注釋

//查看 self 的 isa 指針是否是metaClass , 這下面的處理都是針對(duì) 對(duì) 整個(gè)class的所有實(shí)例對(duì)象的實(shí)例方法進(jìn)行hock
if (class_isMetaClass(object_getClass(self))) {
    Class klass = [self class];
    //全局變量記錄所有被hook的Class(系統(tǒng)或自定義的類(lèi))
    NSMutableDictionary *swizzledClassesDict = aspect_getSwizzledClassesDict();
    //獲取類(lèi)
    Class currentClass = [self class];
    
    do {
        AspectTracker *tracker = swizzledClassesDict[currentClass];
        if ([tracker.selectorNames containsObject:selectorName]) { //證明曾經(jīng) 對(duì)selector hock 過(guò)

            //判斷要hock的方法 ， 在對(duì)應(yīng)的子類(lèi)是否有hock過(guò)同一個(gè)selector ，子類(lèi)hock過(guò)了 ，就不能再對(duì)父類(lèi)hock
            // Find the topmost class for the log.
            if (tracker.parentEntry) {  //證明子類(lèi)已經(jīng)對(duì)selector hock過(guò)了 ，下面的邏輯主要是找出具體那個(gè)子類(lèi)被hook ， 該類(lèi)的 parentEntry = nil
                AspectTracker *topmostEntry = tracker.parentEntry;
                while (topmostEntry.parentEntry) {
                    topmostEntry = topmostEntry.parentEntry;
                }
                NSString *errorDescription = [NSString stringWithFormat:@"Error: %@ already hooked in %@. A method can only be hooked once per class hierarchy.", selectorName, NSStringFromClass(topmostEntry.trackedClass)];
                AspectError(AspectErrorSelectorAlreadyHookedInClassHierarchy, errorDescription);
                return NO;
            }else if (klass == currentClass) { //這里表示以前對(duì)class的selector進(jìn)行過(guò)hook , 現(xiàn)在從新在該類(lèi)中對(duì)selector定義hook事件
                // hook的已經(jīng)是最頂曾的類(lèi)了(oc中的子類(lèi) 例如：UIButton ， UIImagView ),進(jìn)行行過(guò)hook,因此會(huì)  沒(méi)有 parentEntry , 這里并沒(méi)有執(zhí)行下面的while語(yǔ)句
                // Already modified and topmost!
                return YES;
            }
        }
        
    }while ((currentClass = class_getSuperclass(currentClass)));

    // 執(zhí)行到這里證明 selector 可以 hook ， 在整個(gè)向上的繼承體系中（父類(lèi)）生成hook的記錄  對(duì)應(yīng)關(guān)系 ： AspectTracker -> 進(jìn)行hook的Class + selectorName
    currentClass = klass;
    AspectTracker *parentTracker = nil; //實(shí)際添加hook的類(lèi) 沒(méi)有這個(gè)parentTracker
    do {
        AspectTracker *tracker = swizzledClassesDict[currentClass];
        if (!tracker) {
            tracker = [[AspectTracker alloc] initWithTrackedClass:currentClass parent:parentTracker];
            swizzledClassesDict[(id<NSCopying>)currentClass] = tracker;
        }
        [tracker.selectorNames addObject:selectorName];
        // All superclasses get marked as having a subclass that is modified.
        parentTracker = tracker;
    }while ((currentClass = class_getSuperclass(currentClass)));
}

添加hook工作之二 ： hook定義的參數(shù)存儲(chǔ) + Block 有效性驗(yàn)證

//類(lèi)似懶加載 利用runtime 的屬性關(guān)聯(lián) 添加屬性  __aspects__selector -> AspectsContainer
AspectsContainer *aspectContainer = aspect_getContainerForObject(self, selector);
//生成hook的對(duì)應(yīng)標(biāo)識(shí) AspectIdentifier
identifier = [AspectIdentifier identifierWithSelector:selector object:self options:options block:block error:error];
if (identifier) {
    
    // 添加 identifier 到 aspectContainer 的相應(yīng)數(shù)組
    [aspectContainer addAspect:identifier withOptions:options];

    // Modify the class to allow message interception.
    aspect_prepareClassAndHookSelector(self, selector, error);
}

如果允許hook , 一個(gè) hook的定義對(duì)應(yīng)一個(gè) AspectIdentifier。一個(gè)對(duì)象(類(lèi)也是對(duì)象)的所有hook都存放在這個(gè)對(duì)象通過(guò)runtime的對(duì)象關(guān)聯(lián)綁定的屬性中 ，該屬性類(lèi)型為AspectsContainer，根據(jù)hook定義時(shí)傳進(jìn)來(lái)的options參數(shù)分別加入到 AspectContainer 對(duì)應(yīng)的數(shù)組

1. beforeAspects - selecter執(zhí)行前進(jìn)行的hook處理
2. insteadAspects - 替換調(diào)selecter執(zhí)行hook處理
3. afterAspects - selecter執(zhí)行后進(jìn)行的hook處理

注意：我們看下AspectContainer中的屬性聲明 , 三個(gè)數(shù)組都是聲明為 atomic ，來(lái)保證多線(xiàn)層的讀取安全。這也是框架作者在開(kāi)始時(shí)就提示我們，建議不要對(duì)調(diào)用頻繁的方法進(jìn)行hook的原因之一。

// AspectContainer數(shù)組屬性聲明
@property (atomic, copy) NSArray *beforeAspects;
@property (atomic, copy) NSArray *insteadAspects;
@property (atomic, copy) NSArray *afterAspects;

AspectIdentifier 這個(gè)類(lèi)在初始化時(shí)還做了selector 和 執(zhí)行hook的Block的參數(shù)校驗(yàn)。

AspectIdentifier的初始化方法：主要是驗(yàn)證完block與hook sel ector的參數(shù)類(lèi)型是否符合要求后，才完成初始化的操作 , 如果不符合要求直接返nil結(jié)束初始化，代碼實(shí)現(xiàn)如下：

+ (instancetype)identifierWithSelector:(SEL)selector object:(id)object options:(AspectOptions)options block:(id)block error:(NSError **)error {
    NSCParameterAssert(block);
    NSCParameterAssert(selector);
    NSMethodSignature *blockSignature = aspect_blockMethodSignature(block, error); // TODO: check signature compatibility, etc.
    if (!aspect_isCompatibleBlockSignature(blockSignature, object, selector, error)) {
        return nil;
    }

    //selector 與 block 參數(shù)匹配后 生成 AspectIdentifier （參數(shù)的個(gè)數(shù)、類(lèi)型一樣）
    AspectIdentifier *identifier = nil;
    if (blockSignature) {
        identifier = [AspectIdentifier new];
        identifier.selector = selector;
        identifier.block = block;
        identifier.blockSignature = blockSignature;
        identifier.options = options;
        identifier.object = object; // weak
    }
    return identifier;
}

AspectIdentifier初始化方法中調(diào)用的獲取Block簽名字符的函數(shù)：這個(gè)函數(shù)主要是根據(jù)Block（ Block在編譯成C語(yǔ)言后其實(shí)是一個(gè)結(jié)構(gòu)體）的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，操作指針的位移數(shù)來(lái)獲取到簽名參數(shù)字符串，并色很生成 NSMethodSignature返回。 更詳細(xì)的原理 ，可以看下我之前寫(xiě)的《淺析Block的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 及其 如何利用 NSInvocation 進(jìn)行調(diào)用》

static NSMethodSignature *aspect_blockMethodSignature(id block, NSError **error) {
    AspectBlockRef layout = (__bridge void *)block;
    if (!(layout->flags & AspectBlockFlagsHasSignature)) {
        NSString *description = [NSString stringWithFormat:@"The block %@ doesn't contain a type signature.", block];
        AspectError(AspectErrorMissingBlockSignature, description);
        return nil;
    }
    void *desc = layout->descriptor;
    desc += 2 * sizeof(unsigned long int);
    if (layout->flags & AspectBlockFlagsHasCopyDisposeHelpers) {
        desc += 2 * sizeof(void *);
    }
    if (!desc) {
        NSString *description = [NSString stringWithFormat:@"The block %@ doesn't has a type signature.", block];
        AspectError(AspectErrorMissingBlockSignature, description);
        return nil;
    }
    const char *signature = (*(const char **)desc);
    return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:signature];
}

Block與hook selector的參數(shù)校驗(yàn)函數(shù)：主要是獲取selector的參數(shù)數(shù)量和方法簽名字符串跟Block的簽名字符串比較它們是否一致，這里解析一下for循環(huán)為什么是從2開(kāi)始遍歷的

• block執(zhí)行調(diào)用時(shí)所傳的參數(shù)：
  0 . block本身（encodeType = @?）
  1 . 其他自定義的參數(shù)(這里的Block 索引為1 的位置為 id<ApsectInfo> aspectInfo)

• selector 執(zhí)行調(diào)用時(shí)所傳的參數(shù)：
  0.id object 方法調(diào)用者
  1.selector 方法本省
  2 .其他自定義的參數(shù)

所以這里要校對(duì)的是自定義參數(shù)的是否一致，這里Block的前兩個(gè)參數(shù)分別是Block本身,以及一個(gè)id<ApsectInfo>類(lèi)型的對(duì)象。所以從第二個(gè)索引開(kāi)始比較自定義參數(shù)的類(lèi)型。

static BOOL aspect_isCompatibleBlockSignature(NSMethodSignature *blockSignature, id object, SEL selector, NSError **error) {
    NSCParameterAssert(blockSignature);
    NSCParameterAssert(object);
    NSCParameterAssert(selector);

    BOOL signaturesMatch = YES;
    NSMethodSignature *methodSignature = [[object class] instanceMethodSignatureForSelector:selector];
    if (blockSignature.numberOfArguments > methodSignature.numberOfArguments) {
        signaturesMatch = NO;
    }else {
        if (blockSignature.numberOfArguments > 1) {
            const char *blockType = [blockSignature getArgumentTypeAtIndex:1];
            if (blockType[0] != '@') {
                signaturesMatch = NO;
            }
        }

        // Argument 0 is self/block, argument 1 is SEL or id<AspectInfo>. We start comparing at argument 2.
        // The block can have less arguments than the method, that's ok.
        if (signaturesMatch) {
            for (NSUInteger idx = 2; idx < blockSignature.numberOfArguments; idx++) {
                const char *methodType = [methodSignature getArgumentTypeAtIndex:idx];
                const char *blockType = [blockSignature getArgumentTypeAtIndex:idx];
                // Only compare parameter, not the optional type data.
                if (!methodType || !blockType || methodType[0] != blockType[0]) {
                    signaturesMatch = NO; break;
                }
            }
        }
    }

    if (!signaturesMatch) {
        NSString *description = [NSString stringWithFormat:@"Blog signature %@ doesn't match %@.", blockSignature, methodSignature];
        AspectError(AspectErrorIncompatibleBlockSignature, description);
        return NO;
    }
    return YES;
}

添加hook工作之三 : 方法的交換處理

static void aspect_prepareClassAndHookSelector(NSObject *self, SEL selector, NSError **error) {
    NSCParameterAssert(selector);
    
    //獲取klass 獲取進(jìn)行hook處理的Class，主要是替換 forwardInvocation:方法的 IMP 。
    Class klass = aspect_hookClass(self, error);
    
    //獲取原來(lái)方法的IMP
    Method targetMethod = class_getInstanceMethod(klass, selector);
    IMP targetMethodIMP = method_getImplementation(targetMethod);
    
    if (!aspect_isMsgForwardIMP(targetMethodIMP)) {
        
        //Make a method alias for the existing method implementation, it not already copied.
        //selector的IMP替換為 消息轉(zhuǎn)發(fā)的IMP
        //aspects__selector的IMP替換為 最初selector的IMP
        
        const char *typeEncoding = method_getTypeEncoding(targetMethod);
        SEL aliasSelector = aspect_aliasForSelector(selector);
        if (![klass instancesRespondToSelector:aliasSelector]) { //判斷klass 是否能響應(yīng)aliasSelector ，不能的話(huà)就添加aliasSelector方法 ， 實(shí)現(xiàn)為原來(lái)selector的實(shí)現(xiàn)IMP
            __unused BOOL addedAlias = class_addMethod(klass, aliasSelector, method_getImplementation(targetMethod), typeEncoding);
            NSCAssert(addedAlias, @"Original implementation for %@ is already copied to %@ on %@", NSStringFromSelector(selector), NSStringFromSelector(aliasSelector), klass);
        }

        // We use forwardInvocation to hook in. 讓原來(lái)的selector 直接進(jìn)入消息轉(zhuǎn)發(fā) forwardInvocaction:
        class_replaceMethod(klass, selector, aspect_getMsgForwardIMP(self, selector), typeEncoding);
        AspectLog(@"Aspects: Installed hook for -[%@ %@].", klass, NSStringFromSelector(selector));
    }
}

首先獲取到要hook的Class , 然后判斷要hook的selector 的 IMP是不是進(jìn)入 消息轉(zhuǎn)發(fā)的 IMP 是的話(huà)就默認(rèn)已經(jīng)完成了框架中進(jìn)行hook的準(zhǔn)備工作了。如果不是的話(huà)繼續(xù)進(jìn)行 if代碼塊里的處理邏輯

1. 添加方法，名字為 aspects__selector(selector為要hook的方法名) ， 使其 IMP指向selector的 IMP 。
2. 把selector的IMP指向消息轉(zhuǎn)發(fā)的IMP, 這是外界調(diào)用這個(gè) selector直接進(jìn)入消息轉(zhuǎn)發(fā)，從而調(diào)用到被處理過(guò)的 forwardInvocation:
   經(jīng)過(guò)處理后 ，外界調(diào)用selector是就可以進(jìn)入了消息轉(zhuǎn)發(fā)的 forwardInvocation:方法

接下來(lái)看下獲取hook Class時(shí)的代碼實(shí)現(xiàn)

static Class aspect_hookClass(NSObject *self, NSError **error) {
    NSCParameterAssert(self);
    Class statedClass = self.class;
    Class baseClass = object_getClass(self);
    NSString *className = NSStringFromClass(baseClass);

    // Already subclassed
    if ([className hasSuffix:AspectsSubclassSuffix]) { //className 如果有 _Aspects_  前綴 ， 以前hock做的實(shí)例對(duì)象
        return baseClass;

        // We swizzle a class object, not a single object.
    }else if (class_isMetaClass(baseClass)) { //self 是 Class
        return aspect_swizzleClassInPlace((Class)self);
    
        // Probably a KVO'ed class. Swizzle in place. Also swizzle meta classes in place.
        //測(cè)試 ：對(duì)UILabel對(duì)象進(jìn)行kvo后  class == UILabel , get_class == NSKVONotifying_UILabel
        //Aspect在gitHub上的issues上有人已經(jīng)解決了KVO沖突的方案  https://github.com/steipete/Aspects/pull/115

    }else if (statedClass != baseClass) { //self 是 被KVO的對(duì)象 , 需要把 NSKVONotifying_ClassName 的 forwardInvocation: 替換處理
        return aspect_swizzleClassInPlace(baseClass);
    }

    //self是普通object ， 創(chuàng)建一個(gè) aspect__前綴的子類(lèi) ， 并把 self的 isa 指向新的子類(lèi)
    //不用吧新建的class加入全局class中記錄
    // Default case. Create dynamic subclass.
    const char *subclassName = [className stringByAppendingString:AspectsSubclassSuffix].UTF8String;
    Class subclass = objc_getClass(subclassName);
    //從來(lái)沒(méi)有創(chuàng)建過(guò)這個(gè)類(lèi)的話(huà)，就從新創(chuàng)建。創(chuàng)建過(guò)的話(huà)，在runtime中會(huì)有記錄，Class類(lèi)似單例
    if (subclass == nil) {
        subclass = objc_allocateClassPair(baseClass, subclassName, 0);
        if (subclass == nil) {
            NSString *errrorDesc = [NSString stringWithFormat:@"objc_allocateClassPair failed to allocate class %s.", subclassName];
            AspectError(AspectErrorFailedToAllocateClassPair, errrorDesc);
            return nil;
        }

        //讓新創(chuàng)建的類(lèi)  forwardInvocation -> __ASPECTS_ARE_BEING_CALLED__ ,  __aspects_forwardInvocation -> originalImplementation(forwardInvocation)
        aspect_swizzleForwardInvocation(subclass);
        aspect_hookedGetClass(subclass, statedClass);
        aspect_hookedGetClass(object_getClass(subclass), statedClass);
        objc_registerClassPair(subclass);
    }

    //修改isa指針
    object_setClass(self, subclass);
    return subclass;
}

這個(gè)函數(shù)其實(shí)也是Aspect比較核心的部分，我們來(lái)詳細(xì)分析一下方法接下來(lái)做的事情

分支else if (class_isMetaClass(baseClass) 證明self 是一個(gè)類(lèi)（Class， 外界調(diào)用的是類(lèi)方法，對(duì)整一個(gè)類(lèi)進(jìn)行hook），調(diào)用return aspect_swizzleClassInPlace((Class)self); ,隨后調(diào)用到下面兩個(gè)函數(shù)

static Class aspect_swizzleClassInPlace(Class klass) {
    NSCParameterAssert(klass);
    NSString *className = NSStringFromClass(klass);

    _aspect_modifySwizzledClasses(^(NSMutableSet *swizzledClasses) {
        if (![swizzledClasses containsObject:className]) {
            aspect_swizzleForwardInvocation(klass);
            [swizzledClasses addObject:className];
        }
    });
    return klass;
}

static NSString *const AspectsForwardInvocationSelectorName = @"__aspects_forwardInvocation:";
static void aspect_swizzleForwardInvocation(Class klass) {
    NSCParameterAssert(klass);
    // If there is no method, replace will act like class_addMethod.
    IMP originalImplementation = class_replaceMethod(klass, @selector(forwardInvocation:), (IMP)__ASPECTS_ARE_BEING_CALLED__, "v@:@");
    if (originalImplementation) {
        class_addMethod(klass, NSSelectorFromString(AspectsForwardInvocationSelectorName), originalImplementation, "v@:@");
    }
    AspectLog(@"Aspects: %@ is now aspect aware.", NSStringFromClass(klass));
}

上面兩個(gè)函數(shù)是把傳進(jìn)來(lái)的Class做相應(yīng)處理處理

1. 修改 Class 的方法列表 forwardInvocation: 方法的IMP 指向自定義函數(shù)___ASPECTS_ARE_BEING_CALLED____

2. 添加 __aspects_forwardInvocation 方法 ， 其IMP 原來(lái)的 forwardInvocation指向的IMP

3. 修改完后把 ClassName 存放到全局的集合中 記錄 證明這個(gè)Class已經(jīng)是修改過(guò)了 消息轉(zhuǎn)發(fā)IMP了 ， 避免以后重復(fù)對(duì)一個(gè)Class進(jìn)行hook時(shí)重復(fù)做上面 1 ，2的步驟

如果執(zhí)行到分支else if (statedClass != baseClass) ， 證明self是一個(gè)實(shí)例對(duì)象 ， 并且這個(gè)實(shí)例對(duì)象是先被添加了KVO處理 ，再調(diào)用Aspects框架添加hook處理的對(duì)象 。 注意 ：Apsects現(xiàn)在是不支持實(shí)例對(duì)象先被KVO,再添加hook處理的。程序會(huì)提示unrecognized selector sent to instance 然后崩掉 , 框架作者在Demo的測(cè)試代碼中也要相關(guān)說(shuō)明 ， 也有人在github上給作者提了issue 詳細(xì)可以點(diǎn)擊這里查看

如果上面那幾個(gè)if else都沒(méi)有返回到hook class的話(huà)，證明要hook的對(duì)象是一個(gè)普通實(shí)例對(duì)象 ，不是一個(gè) Class 。接下來(lái)將要類(lèi)似實(shí)現(xiàn)KVO的處理。

1. 嘗試獲取一個(gè)類(lèi) (名為 ：_ Aspects _實(shí)例對(duì)象的類(lèi)名） ，如果系統(tǒng)沒(méi)有的話(huà)就生成這個(gè)類(lèi)，并且讓這個(gè)類(lèi)繼承自實(shí)例對(duì)象的類(lèi)

2. 調(diào)用函數(shù) aspect_swizzleForwardInvocation,做消息轉(zhuǎn)發(fā)方法IMP自定義處理（同上面3個(gè)步驟一樣）

3. 調(diào)用 aspect_hookedGetClass(subclass, statedClass); aspect_hookedGetClass(object_getClass(subclass), statedClass);修改對(duì)應(yīng)實(shí)例對(duì)象 和 類(lèi) 的 class 方法 返回對(duì)象hook之前Class。保持其行為與hook之前保持一致，從而不影響到外界的使用。

4.調(diào)用objc_registerClassPair(subclass); object_setClass(self, subclass); 把新生成的Class注冊(cè)到系統(tǒng)中 ，并且把實(shí)例對(duì)象的isa指向新的Class

通過(guò)生成一個(gè)新的Class，并修改實(shí)例對(duì)象的isa指向新 Class , 這樣處理的目的是，既為單個(gè)實(shí)例對(duì)象實(shí)現(xiàn)了hook處理 ， 也不會(huì)影響到其他同類(lèi)的實(shí)例對(duì)象 。其實(shí)KVO也是通過(guò)同樣得原理實(shí)現(xiàn)的。