Objective-C 的 MethodSwizzling
方法混淆在Objective-C
中的使用还是比较常见的,要搞清楚它的本质,首先要理解两个概念。
一、运行时(runtime)
Objective-C
是一门动态语言,有着非常灵活的运行时特性。runtime
是由C
、C++
、以及汇编语言编写的一套API
,它为Objective-C
提供了面向对象特性以及运行时特性。
二、方法的本质
Objective-C
中,方法是由SEL
和IMP
组成的,前者叫做方法编号,后者叫方法实现。\OC
中调用方法叫做发送消息,发送消息前会先查找消息,查找过程就是通过SEL
查找IMP
的过程,另外,我们经常在代码中使用@selector(someMethod)
这样的语法,@selector()
叫做方法选择器,其返回的就是SEL
,真正执行时会根据这个SEL
查找对应的IMP
。
三、MethodSwizzling
3.1 原理
方法混淆就是利用runtime
特性以及方法的组成本质实现的。比如有方法sel1
对应imp1
,sel2
对应imp2
,经过方法混淆,使得runtime
在方法查找时将sel1
的查找结果变为imp2
:

3.2 实战
新建一个iOS
工程,新建一个类Person
,并为Person
添加两个方法-walk
和-run
:
// Person.h
@interface Person : NSObject
- (void)walk;
- (void)run;
@end
// Person.m
@implementation Person
- (void)walk {
NSLog(@"walk");
}
- (void)run {
NSLog(@"run");
}
@end
新建一个NSObject
的分类MethodSwizzling
如下:
// NSObject+MethodSwizzling.h
@interface NSObject (MethodSwizzling)
+ (void)methodswizzlingWithClass:(Class)cls orgSEL:(SEL)orgSEL targetSEL:(SEL)targetSEL;
@end
// NSObject+MethodSwizzling.m
#import <objc/runtime.h>
@implementation NSObject (MethodSwizzling)
+ (void)methodswizzlingWithClass:(Class)cls orgSEL:(SEL)orgSEL targetSEL:(SEL)targetSEL {
Method orgMethod = class_getInstanceMethod(cls, orgSEL);
Method tgtMethod = class_getInstanceMethod(cls, targetSEL);
method_exchangeImplementations(orgMethod, tgtMethod);
}
@end
在Person.m
中重写+load
方法:
+ (void)load {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
[self methodswizzlingWithClass:self
orgSEL:@selector(walk)
targetSEL:@selector(run)];
});
}
在ViewController
的-viewDidLoad
中调用-walk
:
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Person *person = [[Person alloc] init];
[person walk];
}
运行程序,控制台输出如下:
2020-02-09 21:26:07.613230+0800 TestObjC[1716:74628] run
调用的是-walk
,实际执行的是-run
,完成了方法混淆。
3.3 方法混淆的坑点
如果只声明了-run
,但是没有实现,运行后会执行-walk
方法,也就是不会交换成功,但如果没实现-walk
,实现了-run
,程序并不会执行-run
,而是直接会崩掉,因为我们是显示的调用了-walk
方法。因此在做方法混淆时,需要考虑方法是否实现的场景。\
如果有人把子类的方法和父类的方法进行交换,那么父类在调用该方法时就会出现问题,所以还得考虑交换的是否是本类的方法。\
基于以上的坑点,为了程序的健壮性,需要把方法混淆的函数修改一下:
@implementation NSObject (MethodSwizzling)
+ (void)methodswizzlingWithClass:(Class)cls orgSEL:(SEL)orgSEL targetSEL:(SEL)targetSEL {
if (nil == cls) {
NSLog(@"methodswizzlingWithClass: nil class");
return;
}
Method orgMethod = class_getInstanceMethod(cls, orgSEL);
Method tgtMethod = class_getInstanceMethod(cls, targetSEL);
// 1.当原方法未实现,添加方法,并设置IMP为空实现
if (nil == orgMethod) {
class_addMethod(cls, orgSEL, method_getImplementation(tgtMethod), method_getTypeEncoding(tgtMethod));
method_setImplementation(tgtMethod,
imp_implementationWithBlock(^(id self, SEL _cmd) {
NSLog(@"methodswizzlingWithClass: %@, orgMethod is nil", cls);
}));
return;
}
// 2.在当前类添加原方法,添加失败,说明当前类实现了该方法
BOOL didAddMethod = class_addMethod(cls,
orgSEL,
method_getImplementation(orgMethod),
method_getTypeEncoding(orgMethod));
if (didAddMethod) {
// 添加成功,当前类未实现,父类实现了orgSEL
// 此时不必做方法交换,直接将tgtMethod的IMP替换为父类orgMethod的IMP即可
class_replaceMethod(cls,
targetSEL,
method_getImplementation(orgMethod),
method_getTypeEncoding(orgMethod));
} else {
// 正常情况,直接交换
method_exchangeImplementations(orgMethod, tgtMethod);
}
}
@end
验证一下效果,(Person
的-walk
和-run
都实现),并添加一个-jump
方法:
// Person.m
- (void)jump {
NSLog(@"jump");
}
新建一个类Student
继承自Person
,并添加一个方法-study
:
// Student.h
@interface Student : Person
- (void)study;
@end
// Student.m
@implementation Student
+ (void)load {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
[self methodswizzlingWithClass:self
orgSEL:@selector(jump)
targetSEL:@selector(study)];
});
}
- (void)study {
NSLog(@"study");
}
@end
然后viewDidLoad
中修改如下:
// ViewController.m
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Person *person = [[Person alloc] init];
[person walk];
Student *std = [[Student alloc] init];
[std study];
[person jump];
}
运行以后,输出结果如下:
2020-02-09 22:38:55.180903+0800 TestObjC[2551:122647] run
2020-02-09 22:38:55.181070+0800 TestObjC[2551:122647] jump
2020-02-09 22:38:55.181185+0800 TestObjC[2551:122647] jump
在Student
中,并没有实现-jump
,但它把-jump
和-study
做了交换(实际实现是在Student
中添加了-jump
,然后将其IMP
置为Person
中-jump
的IMP
),这样以来,Student
调用-study
就执行了-jump
的IMP
,效果上相当于做了交换
,而父类Person
调用-jump
并没有受到影响。\
把父类Person
中-jump
的实现注释掉,同时注释掉viewDidLoad
中第8行[person jump]
,运行程序,输出如下:
2020-02-09 22:49:39.611851+0800 TestObjC[2667:129133] run
2020-02-09 22:49:39.612015+0800 TestObjC[2667:129133] methodswizzlingWithClass: Student, orgMethod is nil