一、常用做法
親，我的簡(jiǎn)書(shū)已不再維護(hù)和更新了，所有文章都遷移到了我的個(gè)人博客：https://mikefighting.github.io/，歡迎交流。
在IOS開(kāi)發(fā)中，我們的基類往往會(huì)寫(xiě)一些空方法，然后讓子類去實(shí)現(xiàn)，基類控制主要流程(這其實(shí)就是模板方法模式)，這時(shí)我們往往這樣寫(xiě)：
- (void)mustBeOverriddenMethod {
[NSException raise:@"Method did not be overridden" format:@"you must override this method in the subclass"];
}
這樣該方法如果直接被父類調(diào)用就會(huì)報(bào)異常，并且提示一定要被子類所覆蓋。但是該方法存在如下弊端：
- 該方法一定要被調(diào)用才可以報(bào)異常，如果子類沒(méi)有調(diào)用該方法，也沒(méi)有覆蓋該方法，父類在某些特定的情況下才調(diào)用該方法，那么就會(huì)出錯(cuò)。
- 不可以在該方法內(nèi)部做一個(gè)基本的實(shí)現(xiàn)，然后被子類繼承并且調(diào)用
[super mustBeOverriddenMethod] - 如果項(xiàng)目中存在一個(gè)子類，但是暫時(shí)沒(méi)有用到，并且其沒(méi)有覆寫(xiě)這個(gè)方法，那么沒(méi)有提示。以后其他人用這個(gè)類，很可能就會(huì)出錯(cuò)。
二、優(yōu)雅的做法及疑問(wèn)
以上這些問(wèn)題都可以通過(guò)MustOverride框架來(lái)實(shí)現(xiàn)。
先來(lái)看下其用法，然后我們逐步分析其實(shí)現(xiàn)方式。
只要在父類需要被實(shí)現(xiàn)的方法內(nèi)容添加一個(gè)宏：SUBCLASS_MUST_OVERRIDE即可：
- (void)someMethod {
SUBCLASS_MUST_OVERRIDE;
}
這樣就可以了，并且更加神奇的是：
沒(méi)有類調(diào)用該方法也可以報(bào)異常。
就算子類沒(méi)有被用到也會(huì)報(bào)異常。
父類中可以做簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)，子類可以調(diào)用
super來(lái)擴(kuò)展該實(shí)現(xiàn)。
這時(shí)你可能產(chǎn)生如下疑問(wèn):這個(gè)類沒(méi)有用到為啥可以報(bào)異常？
它是怎樣找到這個(gè)類的被標(biāo)記了
SUBCLASS_MUST_OVERRIDE的方法的？
三、對(duì)問(wèn)題的剖析
一切都要從這個(gè)宏說(shuō)起，進(jìn)入宏的定義可以發(fā)現(xiàn)：
#define SUBCLASS_MUST_OVERRIDE __attribute__((used, section("__DATA,MustOverride" \
))) static const char *__must_override_entry__ = __func__
是不是感覺(jué)有些長(zhǎng)？我們可以將該宏拆分：
#define SUBCLASS_MUST_OVERRIDE static const char *__must_override_entry__ = __func__
__attribute__((used, section("__DATA, MustOverride" )))
首先定義了一個(gè)靜態(tài)常量指針__must_override_entry__，這個(gè)指針指向__func__，也就是該宏所在方法的方法名。然后利用__attribute__(編譯器指令，可以在聲明時(shí)做一些錯(cuò)誤檢查，或者一些優(yōu)化)，將其放入指定的section中（關(guān)于section的定義會(huì)在后續(xù)章節(jié)中加以說(shuō)明）,我們可以在loader.h中看到section是這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)體：
struct section { /* for 32-bit architectures */
char sectname[16]; /* name of this section */
char segname[16]; /* segment this section goes in */
uint32_t addr; /* memory address of this section */
uint32_t size; /* size in bytes of this section */
uint32_t offset; /* file offset of this section */
uint32_t align; /* section alignment (power of 2) */
uint32_t reloff; /* file offset of relocation entries */
uint32_t nreloc; /* number of relocation entries */
uint32_t flags; /* flags (section type and attributes)*/
uint32_t reserved1; /* reserved (for offset or index) */
uint32_t reserved2; /* reserved (for count or sizeof) */
};
關(guān)于used的用法我們要到ARM的指令說(shuō)明中查詢
從上面可以看出，used的意思是告訴編譯器該靜態(tài)變量要在該對(duì)象文件中被保留（盡管該變量是沒(méi)有被引用的）。被標(biāo)注的靜態(tài)變量將會(huì)按照聲明的順序，放到指定的一個(gè)section中。使用__attribute__((section("name")))可以指明該section.
那么放到section中的靜態(tài)變量是怎樣被使用的呢？
我們可以看到在load方法中，其調(diào)用了CheckOverrides函數(shù)，也就是在該類加載到Runtime中的時(shí)候就被調(diào)用，不論其是否被使用。
Dl_info info;
dladdr((const void *)&CheckOverrides, &info);
const MustOverrideValue mach_header = (MustOverrideValue)info.dli_fbase;
const MustOverrideSection *section = GetSectByNameFromHeader((void *)mach_header, "__DATA", "MustOverride");
if (section == NULL) return;
NSMutableArray *failures = [NSMutableArray array];
for (MustOverrideValue addr = section->offset; addr < section->offset + section->size; addr += sizeof(const char **))
{
NSString *entry = @(*(const char **)(mach_header + addr));
NSArray *parts = [[entry substringWithRange:NSMakeRange(2, entry.length - 3)] componentsSeparatedByString:@" "];
NSString *className = parts[0];
NSRange categoryRange = [className rangeOfString:@"("];
if (categoryRange.length)
{
className = [className substringToIndex:categoryRange.location];
}
BOOL isClassMethod = [entry characterAtIndex:0] == '+';
Class cls = NSClassFromString(className);
SEL selector = NSSelectorFromString(parts[1]);
for (Class subclass in SubclassesOfClass(cls))
{
if (!ClassOverridesMethod(isClassMethod ? object_getClass(subclass) : subclass, selector))
{
[failures addObject:[NSString stringWithFormat:@"%@ does not implement method %c%@ required by %@",
subclass, isClassMethod ? '+' : '-', parts[1], className]];
}
}
}
從中可以看到其從Dl_info中獲取了section，
什么是Dl_info，dladdr？我們要從Linux指令集中去查找，
從其中的解釋可以看出來(lái)，dladdr可以用來(lái)確定addr指明的地址是否存在于公用的對(duì)象中，這些對(duì)象是被調(diào)用程序所加載的。如果存在那么dladdr會(huì)返回公用對(duì)象及重疊addr的表示。該信息被封裝到了Dl_info結(jié)構(gòu)體中。取出Dl_info結(jié)構(gòu)體中的dli_fbase,然后調(diào)用getsectbynamefromheader_64，就可以獲取之前存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的section。然后遍歷該section以找到所有被標(biāo)識(shí)的方法。接下來(lái)利用RunTime找到所有的子類：
static NSArray *SubclassesOfClass(Class baseClass)
{
static Class *classes;
static unsigned int classCount;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
classes = objc_copyClassList(&classCount); // 獲取項(xiàng)目中所有用到的類
});
NSMutableArray *subclasses = [NSMutableArray array];
for (unsigned int i = 0; i < classCount; i++)
{
Class cls = classes[i];
Class superclass = cls;
while (superclass)
{
if (superclass == baseClass)
{
[subclasses addObject:cls];
break;
}
superclass = class_getSuperclass(superclass);
}
}
return subclasses;
}
判斷某個(gè)類是否覆蓋了方法：
static BOOL ClassOverridesMethod(Class cls, SEL selector)
{
unsigned int numberOfMethods;
Method *methods = class_copyMethodList(cls, &numberOfMethods);
for (unsigned int i = 0; i < numberOfMethods; i++)
{
if (method_getName(methods[i]) == selector)
{
free(methods);
return YES;
}
}
free(methods);
return NO;
}
如果沒(méi)有覆蓋則報(bào)異常。
小結(jié)：MustOverrid在編譯期利用__attribute__((used, section("__DATA, MustOverride" )))來(lái)將方法名放到section中，然后在文件加載到runtime的時(shí)候找到這個(gè)section，進(jìn)而找到對(duì)應(yīng)地方法，找到所有的子類，利用runtime判斷其是否覆蓋了父類的方法。
附：
關(guān)于load方法的幾點(diǎn)說(shuō)明：
在類或者分類被加載到Runtime的時(shí)候，會(huì)觸發(fā)load方法；并且只會(huì)在第一次被加載的時(shí)候被調(diào)用，所以只會(huì)調(diào)用一次。
load方法的調(diào)用順序：
- 父類先調(diào)用
+load方法，然后子類再調(diào)用。 - 分類調(diào)用
+load方法要晚于原類。
延伸閱讀
http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dui0474e/BABHIIEF.html
http://tech.meituan.com/DiveIntoCategory.html
http://man7.org/linux/man-pages/man3/dladdr.3.html
https://www.bignerdranch.com/blog/inside-the-bracket-part-5-runtime-api/
http://nshipster.com/attribute/
