Objective-C 关联对象与 Method Swizzling
栏目: Objective-C · 发布时间: 7年前
内容简介：关联对象，顾名思义，即通过唯一键（那么什么时候会用到关联对象呢？比如，我们需要对内置类
关联对象，顾名思义，即通过唯一键（ key ）连接（关联）至某个类的实例上的对象。
那么什么时候会用到关联对象呢？
比如，我们需要对内置类 NSArray 添加一个属性（不使用继承）。如何解决？分类似乎只能添加方法。当我们了解关联对象后，就可以轻松实现。
关联对象基础
设置关联对象
void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)
参数说明：
-
object: 与谁关联，通常是self -
key: 唯一键，在获取值时通过该键获取，通常是使用static const void *来声明 -
value: 关联所设置的值 -
policy: 内存管理策略
内存管理策略
typedef OBJC_ENUM(uintptr_t, objc_AssociationPolicy){
OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0, // 表示弱引用关联，通常是基本数据类型
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1, // 表示强引用关联对象，是线程安全的
OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3, // 表示关联对象copy，是线程安全的
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401, // 表示强引用关联对象，不是线程安全的
OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403 // 表示关联对象copy，不是线程安全的
};
当对象释放时，会根据设置关联对象时采用的策略来决定是否释放关联对象。当策略为 RETAIN/COPY 时，释放关联对象。当策略为 ASSIGN 时，不释放关联对象。
获取关联对象
id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)
参数说明：
-
object: 与谁关联，通常是传self，在设置关联时所指定的与哪个对象关联的那个对象 -
key: 唯一键，在设置关联值所指定的键
取消关联对象
void objc_removeAssociatedObjects(id object)
取消对象的所有关联对象。如果要取消指定的关联对象，可使用 setAssociatedObject 设置为 nil 来实现。
关联对象应用
给 UIViewController 添加一个是否需要登录的属性。
@interface UIViewController (Extension) @property (nonatomic, assign) BOOL needToLogin; @end
static const char *ViewControllerNeedToLoginKey = "ViewControllerNeedToLoginKey";
- (void)setNeedToLogin:(BOOL)needToLogin {
objc_setAssociatedObject(self, ViewControllerNeedToLoginKey, @(needToLogin), OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
}
- (BOOL)needToLogin {
return [objc_getAssociatedObject(self, ViewControllerNeedToLoginKey) boolValue];
}
Method Swizzling
Method Swizzling，顾名思义，就是将两个方法的实现交换。
那么什么时候会用到 Method Swizzling 呢？
比如，在开发中，我们可能会遇到系统提供的 API 不能满足实际需求。我们希望能够修改它以达到期望的效果。
Method Swizzling 原理
Method Swizzling 的实现充分利用了 Objective-C runtime 动态绑定机制 。
在 Objective-C 中调用方法，其实是向一个对象发送消息，而查找消息的唯一依据是方法名 selector 。每个类都有一个方法列表 objc_method_list ，存放着其所有的方法 objc_method 。
typedef struct objc_method *Method
struct objc_method{
SEL method_name OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法名
char *method_types OBJC2_UNAVAILABLE;
IMP method_imp OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法实现
}
每个方法 objc_method 保存了方法名（ SEL ）和方法实现（ IMP ）的映射关系。Method Swizzling 其实就是重置了 SEL 和 IMP 的映射关系。如下图所示：
Method Swizzling 基础
获取方法
Method _Nullable class_getInstanceMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name)
参数说明：
cls name
获取方法实现
IMP _Nonnull class_getMethodImplementation(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name)
添加方法
BOOL class_addMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name, IMP _Nonnull imp, const char * _Nullable types)
参数说明：
cls name imp types
替换方法
IMP _Nullable class_replaceMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name, IMP _Nonnull imp, const char * _Nullable types)
参数说明：
cls name imp types
交换方法实现
void method_exchangeImplementations(Method _Nonnull m1, Method _Nonnull m2)
获取方法的编码类型
const char * _Nullable method_getTypeEncoding(Method _Nonnull m)
Method Swizzling 应用
通过分类允许 NSObject 对任意两个方法进行 Method Swizzling。
@interface NSObject (Swizzle) + (BOOL)swizzleMethod:(SEL)originalSEL withMethod:(SEL)targetSEL error:(NSError **)error; + (BOOL)swizzleClassMethod:(SEL)originalSEL withMethod:(SEL)targetSEL error:(NSError **)error; @end
@implementation NSObject (Swizzle)
+ (BOOL)swizzleMethod:(SEL)originalSEL withMethod:(SEL)targetSEL error:(NSError *__autoreleasing *)error {
Method originalMethod = class_getInstanceMethod(self, originalSEL);
if (originalMethod == nil) {
return NO;
}
Method targetMethod = class_getInstanceMethod(self, targetSEL);
if (targetMethod == nil) {
return NO;
}
class_addMethod(self, originalSEL, class_getMethodImplementation(self, originalSEL), method_getTypeEncoding(originalMethod));
class_addMethod(self, targetSEL, class_getMethodImplementation(self, targetSEL), method_getTypeEncoding(targetMethod));
method_exchangeImplementations(class_getInstanceMethod(self, originalSEL), class_getInstanceMethod(self, targetSEL));
return YES;
}
+ (BOOL)swizzleClassMethod:(SEL)originalSEL withMethod:(SEL)targetSEL error:(NSError *__autoreleasing *)error {
Class metaClass = object_getClass((id)self);
return [metaClass swizzleMethod:originalSEL withMethod:targetSEL error:error];
}
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