iOS中檢測Zoombie對象的具體實現(xiàn)

我們知道，如果在XCode中開啟了Zoombie Objects。如圖。

1.png

那么在一個對象釋放后，再次給該對象發(fā)送消息，在Xcode控制臺中，可看到如下打印信息。這些信息可以幫助我們定位問題。

ZoombieDemo[12275:2841478] *** -[Test test]: message sent to deallocated instance 0x60800000b000

那么究竟XCode是如何實現(xiàn)僵尸對象的檢查的，我們將來一一揭曉。

實現(xiàn)原理

在《Effective Objective-C 》一書中有提到過僵尸指針的實現(xiàn)方式。

通過hook NSObject的dealloc的方法，在一個對象要釋放的時候，通過objc_duplicateClass復(fù)制_NS_Zombie類，生成_NS_Zombie_OriginaClass，并且將當前對象的isa指向新生成的類。這塊內(nèi)存不會釋放。

因為在給該對象發(fā)消息時，_NS_Zombie_OriginaClass并未實現(xiàn)原有類的方法，所以會走完整的消息轉(zhuǎn)發(fā)。所以我們能取出具體的OriginaClass（去掉_NS_Zombie），當前sel，打印出來。

[class seletor]:message sent to deallocated instance 0x22909"

簡單來說，就是將對象指向一個新的類，因為新類里面并沒有原有類方法的實現(xiàn)，所以必定會走到消息轉(zhuǎn)發(fā)中。

以上說的是動態(tài)生成新的類，類名是通過固定前綴拼接而成，將isa指向該類。其實還有一種方式，就是指向固定的類，原有類名通過關(guān)聯(lián)對象的方式來存儲。

既然知道了原理，可以動手實現(xiàn)一下。

動手實現(xiàn)

首先是hook dealloc方法。在NSObject+HookDealloc中實現(xiàn)。

+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        Class class = [self class];

        SEL originalSelector = NSSelectorFromString(@"dealloc");
        SEL swizzledSelector = @selector(swizzledDealloc);

        Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSelector);
        Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, swizzledSelector);
        
        BOOL success = class_addMethod(class, originalSelector, method_getImplementation(swizzledMethod), method_getTypeEncoding(swizzledMethod));
        if (success) {
            class_replaceMethod(class, swizzledSelector, method_getImplementation(originalMethod), method_getTypeEncoding(originalMethod));
        } else {
            method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
        }
    });
}

動態(tài)生成新的類

在swizzledDealloc中，我們通過"Zoombie_"拼接原始類名，得到一個新的類名。然后生成該類，添加
forwardingTargetForSelector的實現(xiàn)。便于在消息轉(zhuǎn)發(fā)的時候得到調(diào)用信息。

NSString *Zoombie_Class_Prefix = @"Zoombie_";

// 指向動態(tài)生成的類，用Zoombie拼接原有類名
NSString *className = NSStringFromClass([self class]);

NSString *zombieClassName = [Zoombie_Class_Prefix stringByAppendingString: className];
    
Class zombieClass = NSClassFromString(zombieClassName);
if(zombieClass) return;
    
zombieClass = objc_allocateClassPair([NSObject class], [zombieClassName UTF8String], 0);
    
objc_registerClassPair(zombieClass);
class_addMethod([zombieClass class], @selector(forwardingTargetForSelector:), (IMP)forwardingTargetForSelector, "@@:@");

object_setClass(self, zombieClass);

forwardingTargetForSelector的方法實現(xiàn)，原始類名，去掉前綴即可得到。因為這里已經(jīng)是調(diào)用到已釋放對象的方法，我們直接abort掉，程序?qū)⒈罎ⅰ?/p>

id forwardingTargetForSelector(id self, SEL _cmd, SEL aSelector) {
    NSString *className = NSStringFromClass([self class]);
    NSString *realClass = [className stringByReplacingOccurrencesOfString:Zoombie_Class_Prefix withString:@""];
    NSLog(@"[%@ %@] message sent to deallocated instance %@", realClass, NSStringFromSelector(aSelector), self);
    abort();
}

指向固定類

指向已有的ZoombieObject類，類名存在關(guān)聯(lián)對象中。

 // 指向固定的類，原有類名存儲在關(guān)聯(lián)對象中
NSString *originClassName = NSStringFromClass([self class]);
objc_setAssociatedObject(self, "OrigClassNameKey", originClassName, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);

object_setClass(self, [ZoombieObject class]);

同上，在ZoombieObject中實現(xiàn)forwardingTargetForSelector方法，可以得到調(diào)用信息。原始類名通過關(guān)聯(lián)對象獲取。

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
    NSLog(@"[%@ %@] message sent to deallocated instance %@", objc_getAssociatedObject(self, "OrigClassNameKey"), NSStringFromSelector(aSelector), self);

    abort();
}

forwardingTargetForSelector是消息轉(zhuǎn)發(fā)的第二步，我們也可以不在這里處理，等到最后一步forwardInvocation，不過要生成方法簽名，要略微復(fù)雜些。

要想走到forwardInvocation，methodSignatureForSelector返回不能是空。這里我們返回了StubProxy類中stub的方法簽名（已經(jīng)定義好的類和方法），最后就回走到forwardInvocation，通過invocation.selector可得到當前調(diào)用方法名。通過關(guān)聯(lián)對象獲取到原始類名。

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
    NSMethodSignature *sig = [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    if (!sig) {
        sig = [StubProxy instanceMethodSignatureForSelector:@selector(stub)];
    }
    
    return sig;
}

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
    NSLog(@"[%@ %@] message sent to deallocated instance %@", objc_getAssociatedObject(self, "OrigClassNameKey"), NSStringFromSelector(anInvocation.selector), self);
}

這樣，一個簡單的檢測僵尸指針的方案就實現(xiàn)了。

demo在此。

兩種方式都實現(xiàn)了，可通過調(diào)整NSObject+HookDealloc中，swizzledSelector的值來切換。my_dealloc是指向動態(tài)類，swizzledDealloc是指向固定類。

SEL swizzledSelector = @selector(my_dealloc);

在App運行起來后，點擊button，即可觸發(fā)。