IOS消息機制應用實例--異常處理
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最近發(fā)現(xiàn)了一個在項目中常用的異常處理工具NullSafe，分析了它的實現(xiàn)原理，不小心發(fā)現(xiàn)了一個小Bug，現(xiàn)將其分享出來，關于這篇文章的Demo已經(jīng)上傳至GitHub，看完如有收獲，歡迎Star，如有疑問歡迎issue，大家一起學習。在IOS開發(fā)中我們可能會遇到下面的情景:服務器給我們返回得某個字段是null,比如someValue:null，這個時候我們利用第三方工具轉化之后會得到someValue = <null>,這個時候如果我們判斷這個someValue的類型，會看到其為:NSNull。那么問題來了，如果這個someValue是要給控件賦值，比如:someLabel.text = someVlaue，這個時候相當于someLabel.text = nil,顯然，是不會有問題的。但是有時候我們可能會給這個貌似是NSString的對象發(fā)送消息(因為我們在Model里定義了NSString * someValue)，比如:[someValue length]。這個時候由于null這個對象沒有這個方法,也就是是說：null 這個對象不能處理這個消息所有就會Crash，讓程序閃退。那么我們怎樣處理來避免這種Crash呢？我們怎樣處理這個消息呢？
首先我們來看一下NSObject.h中我們不常用到的幾個方法,以及它們的含義:
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel; // 判斷是否發(fā)現(xiàn)了這個method，如果發(fā)了，將其添加給該對象，并且返回YES,如果沒有返回NO。
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel;// 同上類似
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector; // 這個方法來指定未被識別的消息首先要指向得對象
+ (NSMethodSignature *)instanceMethodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;
// 遍歷一個類的實例方法得到這個消息得NSMethodSignature，這個返回值包含了對這個method相關的描述，如果這個method不能找到，那么返回nil.
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;//遍歷一個類的實例方法或者類方法來得到這個消息的NSMethodSignature
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation; // NSObject的子類可以覆蓋這個方法來講消息轉發(fā)給其它的對象。當一個對象發(fā)送一個消息，但是這個對象不能響應這個消息，那么RunTime會給這個對象一個來轉發(fā)這個消息的機會。
這個對象通過創(chuàng)建一個NSInvocation對象作為參數(shù)來調用這個forwardInvocation方法，然后改對象會調用這個方法來將消息轉發(fā)給其它對象。
這個NSInvocation對象其實是有上一個方法methodSignatureForSelector中返回的NSMethodSignature來得到的，所以在重寫這個方法之前我們必須重寫methodSignatureForSelector方法。
+ (BOOL)instancesRespondToSelector:(SEL)aSelector;// 這個類的實例是否具有相應這個selector的能力，也就是說這個類有沒有這樣一個方法
- (IMP)methodForSelector:(SEL)aSelector;//遍歷一個類的實例方法或者類方法 得到這個方法的IMP(函數(shù)指針，指向這個方法的具體實現(xiàn))
+ (IMP)instanceMethodForSelector:(SEL)aSelector;//遍歷一個類的實例方法列表，得到這個方法IMP
- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector; // 如果一個對象收到了一個消息，但是它不能處理這個消息，并且這個消息沒有被轉發(fā)，那么系統(tǒng)將會調用這個方法。
同時這個方法會引發(fā)一個NSInvalidArgumentException，并且引發(fā)error.
那么這幾個方法，在系統(tǒng)中是怎樣的調用順序呢？我們來看下圖:
從中可以看出在給一個對象發(fā)送消息的時候，如果對象沒有對應的IML，那么會調用對象所屬類的
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
方法，然后看對于這個SEL對象是否可以執(zhí)行，如果不可以執(zhí)行則會調用
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
來找到一個對象處理這個方法(我們可以返回一個對象，這個對象可以處理這個方法)，如果這個方法返回的是nil，那么會調用這個對象的
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
這個方法，如果這方法調用之后，仍然沒有找到對應的NSMethodSignature，那么會調用
- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector
這個方法，并且拋出異常，如果這個時候返回了一個有效的NSMethodSignature，那么會調用
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
到這里消息的處理結束。
那么對于NSNull這個對象，我們如何讓它處理一個其自身不能處理的消息呢？這時候，我們肯定會想到，將這個消息傳遞給其它可以處理的對象。那么問題來了：我們如何能找到這樣一個對象呢？這時候我們想到了RunTime,利用RunTime的objc_getClassList方法，我們可以獲取整個項目中注冊得所有類（只要在項目中添加了這個類文件，無論這個類是否被使用），這個時候我們可以過濾掉用不到的父類，以節(jié)約循環(huán)得次數(shù)，因為子類已經(jīng)繼承了父類的方法，所以具有處理這個消息得能力，之后首先利用上文提到的instancesRespondToSelector來判斷這個類是否可以響應這個消息，如果可以響應，那么可以利用上文提到的instanceMethodSignatureForSelector來得到這個NSMethodSignature,并且返回。通過上述分析，系統(tǒng)會調用這個forwardInvocation,這個是時候我們調用NSInvocation的invokeWithTarget這個方法來將這個消息發(fā)送給nil,在OC中向一個nil發(fā)送任何消息都不會引起程序Crash,至此一個由于服務器返回數(shù)據(jù)異常而導致的Crash被解決了。這顯然增加了系統(tǒng)的容錯能力，在項目調試階段，可能由于數(shù)據(jù)不完善，所以可以利用這個方法來規(guī)避Crash,但是在數(shù)據(jù)基本完善之后，我們可以去掉這種方法以便我們在程序Crash的時候，及時提醒后臺人員來完善數(shù)據(jù)。
附：NullSafe的實現(xiàn)詳解：
@implementation NSNull (NullSafe)
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector
{
@synchronized([self class])
{
// 尋找 method signature
NSMethodSignature *signature = [super methodSignatureForSelector:selector];
if (!signature)
{
//改消息不能被NSNull處理，所以我們要尋找其它的可以處理的類
static NSMutableSet *classList = nil;
static NSMutableDictionary *signatureCache = nil;// 緩存這個找到的 method signature，以便下次尋找
if (signatureCache == nil)
{
classList = [[NSMutableSet alloc] init];
signatureCache = [[NSMutableDictionary alloc] init];
// 獲取項目中的所有類，并且去除有子類的類。
// objc_getClassList：這個方法會將所有的類緩存，以及這些類的數(shù)量。我們需要提供一塊足夠大得緩存來存儲它們，所以我們必須調用這個函數(shù)兩次。第一次來判斷buffer的大小，第二次來填充這個buffer。
int numClasses = objc_getClassList(NULL, 0);
Class *classes = (Class *)malloc(sizeof(Class) * (unsigned long)numClasses);
numClasses = objc_getClassList(classes, numClasses);
NSMutableSet *excluded = [NSMutableSet set];
for (int i = 0; i < numClasses; i++)
{
Class someClass = classes[i];
// 篩選出其中含有子類的類，加入:excluded中
Class superclass = class_getSuperclass(someClass);
while (superclass)
{
if (superclass == [NSObject class]) // 如果父類是NSObject,則跳出循環(huán)，并且加入classList
{
// 將系統(tǒng)中用到的所有類都加到了ClassList中
[classList addObject:someClass];
break;
}
//父類不是NSObject,將其父類添加到excluded
[excluded addObject:superclass];
superclass = class_getSuperclass(superclass);
}
}
// 刪除所有含有子類的類
for (Class someClass in excluded)
{
[classList removeObject:someClass];
}
//釋放內存
free(classes);
}
// 首先檢測緩存是否有這個實現(xiàn)
NSString *selectorString = NSStringFromSelector(selector);
signature = signatureCache[selectorString];
if (!signature)
{
//找到方法的實現(xiàn)
for (Class someClass in classList)
{
if ([someClass instancesRespondToSelector:selector])
{
signature = [someClass instanceMethodSignatureForSelector:selector];
break;
}
}
//緩存以備下次使用
signatureCache[selectorString] = signature ?: [NSNull null];
}
else if ([signature isKindOfClass:[NSNull class]])
{
signature = nil;
}
}
return signature;
}
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation
{
// 讓nil來處理這個invocation
[invocation invokeWithTarget:nil];
}
@end
在原文中作者是這樣寫的: [excluded addObject:NSStringFromClass(superclass)];
這樣ClassList中存放的是Class，而excluded中存放的確是String,這樣就不能過濾掉不必要的類。所以，我將其改為了: [excluded addObject:superclass];不知道作者是不是考慮了其他問題，也可能是由于其大意。
