ObjectC Hook函式的實現與實戰
一、簡介
在一個類沒有實現原始碼的情況下，如果你要改變一個類的實現方法，你可以選擇重繼承該類，然後重寫方法，或者使用Category類別名暴力搶先的方式。但是這兩種方式，都需要我們在使用的時候改變我們的程式設計方式，或者繼承該類，或者需要引入Category。下面推出的一種方式，不需要我們修改我們編寫邏輯的程式碼，就能實現函式的Hook功能，那就是RunTime中的Method Swizzling—交換方法的實現。
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二、實現原理
在Object-C中每一個Method都是由一個SEL（方法名的雜湊值）和一個方法實現的指標（IMP）組成，他們在類例項化得過程中，SEL和IMP一一對應組成我們需要的完整的Method。
struct method_t {
SEL name;//方法名的雜湊值
const char *types;//方法的描述
IMP imp;//方法真實實現的指標
};
如果我們不做任何處理，SEL和IMP都是一一對應的。
1.png
如果我們使用Method Swizzling交換Method2和Method3的實現的時候，我們只需要在執行時把IMP2和IMP3的指向地址做個交換就可以了。其實我們呼叫的就是RunTime中的
*/ OBJC_EXPORT void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2) __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_5, __IPHONE_2_0);
進入它的原始碼，可以檢視它就是按照以上思路把方法指標做了交換，來做到在執行時把方法進行交換。
下面就是它實現的關鍵原始碼。
void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2)
{
if (!m1||!m2) return;
rwlock_writer_t lock(runtimeLock);
if (ignoreSelector(m1->name)||ignoreSelector(m2->name)) {
// Ignored methods stay ignored. Now they're both ignored.
m1->imp = (IMP)&_objc_ignored_method;
m2->imp = (IMP)&_objc_ignored_method;
return;
}
IMP m1_imp = m1->imp;
m1->imp = m2->imp;
m2->imp = m1_imp;
// RR/AWZ updates are slow because class is unknown
// Cache updates are slow because class is unknown
// fixme build list of classes whose Methods are known externally?
flushCaches(nil);
updateCustomRR_AWZ(nil, m1);
updateCustomRR_AWZ(nil, m2);
}
方法就換之後，SEL和IMP的對應關係就如下所示了。
2.png
三、核心程式碼
void methodExchange(const char *className, const char *originalMethodName, const char *replacementMethodName, IMP imp) {
Class cls = objc_getClass(className);//得到指定類的類定義
SEL oriSEL = sel_getUid(originalMethodName);//把originalMethodName註冊到RunTime系統中
Method oriMethod = class_getInstanceMethod(cls, oriSEL);//獲取例項方法
struct objc_method_description *desc = method_getDescription(oriMethod);//獲得指定方法的描述
if (desc->types) {
SEL buSel = sel_registerName(replacementMethodName);//把replacementMethodName註冊到RunTime系統中
if (class_addMethod(cls, buSel, imp, desc->types)) {//通過執行時，把方法動態新增到類中
Method buMethod= class_getInstanceMethod(cls, buSel);//獲取例項方法
method_exchangeImplementations(oriMethod, buMethod);//交換方法
}
}
}
第一個引數為：需要交換方法的類的名稱。
第二個引數為：原始方法名。
第三個引數為：交換方法名。
第四個引數為：交換方法的方法指標。
具體每一段程式碼已經在主時鐘說明的非常清楚了，就不多講了。下面進入實戰環節。
四、頁面埋點的實現
如果我們要實現頁面埋點的話，我們就需要在-(void)viewWillAppear:(BOOL)animated；方法中寫入我們的埋點程式碼，這樣其實是非常不優雅的，需要我們在每個ViewController中的-(void)viewWillAppear:(BOOL)animated；都需要加入類似的埋點程式碼。這個時候我們就可以使用Method Swizzling來HOOK住-(void)viewWillAppear:(BOOL)animated；方法來進行修改。
我們新建一個UIViewController的分類，在其中進行方法的交換 , 關鍵程式碼如下：。
@implementation UIViewController (Track)
+ (void)load{//+load會在類初始載入時呼叫
//替換viewWillAppear:方法
methodExchange("UIViewController", "viewWillAppear:", "hook_viewWillAppear:", (IMP)imp_processViewWillAppear);
}
//實現新的方法
static void imp_processViewWillAppear(id self, SEL cmd, BOOL animated){
//先執行原來的方法
SEL oriSel = sel_getUid("hook_viewWillAppear:");
void (*hook_viewWillAppear)(id, SEL, BOOL) = (void (*)(id,SEL,BOOL))[UIViewController instanceMethodForSelector:oriSel];//函式指標
hook_viewWillAppear(self,cmd,animated);
//新增埋點
NSLog(@"進入: %@", NSStringFromClass([self class]));
}
@end
這樣我們需要修改我們原來的程式碼邏輯 就可以實現簡單的埋點功能了。效果如下：
3.png
五、網路圖片資訊監控工具
在我們日常開發中，網路圖片下載顯示工具使用SDWebImage這個開源專案比較多。檢視他的原始碼發現它的核心處理程式碼其實是下面這段函式。
- (void)sd_setImageWithURL:(NSURL *)url placeholderImage:(UIImage *)placeholder options:(SDWebImageOptions)options progress:(SDWebImageDownloaderProgressBlock)progressBlock completed:(SDWebImageCompletionBlock)completedBlock
我們呼叫一下方法就能實現網路圖片的正常顯示，但是我們還不能自動加上圖片的基本資訊到圖片中顯示。
UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithFrame:CGRectMake(100, 150, 150, 300)]; [imageView sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:@"http://c.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/8d5494eef01f3a296716a9b49a25bc315d607ce9.jpg"]]; [self.view addSubview:imageView];
這時我們就需要Hook住該方法，修改它的實現。
#define originalMethod_setImageWithURL "sd_setImageWithURL:placeholderImage:options:progress:completed:"
#define replacementMethod_setImageWithURL "hook_sd_setImageWithURL:placeholderImage:options:progress:completed:"
+ (void)load;
{
NSLog(@"開啟圖片監控");
methodExchange("UIImageView", originalMethod_setImageWithURL, replacementMethod_setImageWithURL, (IMP)imp_processSetImageWithURL);
}
/**
*replacementMethod_processNeoHttpTaskFinish方法的實現
*/
static void imp_processSetImageWithURL(id self, SEL cmd, NSURL *url, UIImage *placeholder,
SDWebImageOptions options, SDWebImageDownloaderProgressBlock progressBlock,SDWebImageCompletionBlock completedBlock) {
//Run original
SEL oriSel = sel_getUid(replacementMethod_setImageWithURL);
BOOL (*setImageWithURLMethod)(id, SEL, NSURL *, UIImage *, SDWebImageOptions, SDWebImageDownloaderProgressBlock,SDWebImageCompletionBlock) =
(BOOL (*)(id, SEL, NSURL *, UIImage *, SDWebImageOptions, SDWebImageDownloaderProgressBlock,SDWebImageCompletionBlock))[UIImageView instanceMethodForSelector : oriSel];
if (Open_Monitor) {
NSTimeInterval startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
BOOL imageIsExsit = NO;
if ([[SDImageCache sharedImageCache] imageFromMemoryCacheForKey:[[SDWebImageManager sharedManager] cacheKeyForURL:url]]) {
imageIsExsit = YES;
}
__weak typeof(self) weafSelf = self;
SDWebImageCompletionBlock replaceCompletedBlock = ^(UIImage *image, NSError *error, SDImageCacheType cacheType,NSURL *imageURL) {
NSTimeInterval endTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
NSData *data = UIImageJPEGRepresentation(image, 1.0);
if (!data && data.length <= 0) {
data = UIImagePNGRepresentation(image);
}
NSString *string = [NSString stringWithFormat:@"url:%@ \nsize:%.2fX%.2f(px) \ndownTime:%fs \ndownSize:%luK", [url absoluteString], image.size.width, image.size.height, endTime - startTime, [data length] / 1024];
((UIImageView *)weafSelf).image = [ImageMonitorService drawText:string inImage:((UIImageView *)weafSelf).image atPoint:CGPointZero];
if (completedBlock) {
completedBlock(((UIImageView *)weafSelf).image, error, cacheType,imageURL);
}
};
setImageWithURLMethod(self,cmd, url, placeholder, options, progressBlock,replaceCompletedBlock);
}
else {
setImageWithURLMethod(self,cmd, url, placeholder, options, progressBlock,completedBlock);
}
}
實現效果如下：
4.png
六、注意點
你要確保Method Swizzling的交換程式碼在APP的執行週期中只被呼叫一次。大部分情況都是在+（void）load方法中被呼叫。或者在APPDelegate中的- (BOOL)application:(UIApplication )application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary )launchOptions 方法中被呼叫。
七、最後說一點
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