IOS消息機制應用實例--異常處理

最近發現了一個在項目中常用的異常處的工具NullSafe，分析了它的實現原理，不小心發現了一個小Bug，現將其分享出來，關於這篇文章的Demo已經上傳至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後會得到someValue = <null>,這個時候如果我們判斷這個someValue的類型，會看到其為:NSNull。那麽問題來了，如果這個someValue是要給控件賦值，比如:someLabel.text = someVlaue

    + (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel; // 判斷是否發現了這個method，如果發了，將其添加給該對象，並且返回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，那麽返回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給其它的對象。當一個對象發送一個消息，但是這個對象不能響應這個消息，那麽RunTime會給這個對象一個來轉發這個消息的機會。
 這個對象通過創建一個NSInvocation對象作為參數來調用這個forwardInvocation方法，然後改對象會調用這個方法來將消息轉發給其它對象。
 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(函數指針，指向這個方法的具體實現)

    + (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，並且這個消息沒有被轉發，那麽系統將會調用這個方法。
    同時這個方法會引發一個NSInvalidArgumentException，並且引發error.
 

那麽這幾個方法，在系統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送消息的時候，如果對象沒有對應的IML，那麽會調用對象所屬類的

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

方法，然後看對於這個SEL對象是否可以執行，如果不可以執行則會調用

- (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，那麽會調用這個對象的

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
 

這個方法，如果這方法調用之後，仍然沒有找到對應的NSMethodSignature，那麽會調用

- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector

這個方法，並且拋出異常，如果這個時候返回了一個有效的NSMethodSignature，那麽會調用

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation

到這裏消息的處理結束。
那麽對於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。那麽問題來了：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註冊得所有類（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，以節約循環得次數，因為子類已經繼承了父類的方法，所以具有處理這個消息得能力，之後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，那麽可以利用上文提到的instanceMethodSignatureForSelector來得到這個NSMethodSignature,並且返回。通過上述分析，系統會調用這個forwardInvocation,這個是時候我們調用NSInvocation的invokeWithTarget這個方法來將這個消息發送給nil,在OC中向一個nil發送任何消息都不會引起程序Crash,至此一個由於服務器返回數據異常而導致的Crash被解決了。這顯然增加了系統的容錯能力，在項目調試階段，可能由於數據不完善，所以可以利用這個方法來規避Crash,但是在數據基本完善之後，我們可以去掉這種方法以便我們在程序Crash的時候，及時提醒後臺人員來完善數據。

附：NullSafe的實現詳解：

@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，並且去除有子類的類。
            // 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，並且加入classList
                    {
                        // 將系統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
        NSString *selectorString = NSStringFromSelector(selector);
        signature = signatureCache[selectorString];
        if (!signature)
        {
            //找到方法的實現
            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)];
這樣得話ClassList中存放的是Class，而excluded中存放的是String,將會失去其過濾掉不必要的類的作用，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，也可能是由於其大意。

IOS消息機制應用實例--異常處理