【iOS】—— 方法交换

1. 方法交换的原理

每个继承于NSObject的类都可以获得runtime的支持，在这样一个类中，有一个isa指针，指针指向该类定义的结构体，这个结构体中包括，指向其父类定义的指针以及Dispatch table，Dispatch table是一张SEL和IMP的对应表。

也就是说需要通过方法编号SEL最后还有通过Dispatch table寻找对应的IMP，IMP是函数指针，然后执行这个方法。

方法编号SEL和实现方法IMP的对应关系：

方法交换后的对应关系：

oriSEL的方法实现变成了swiIMP；
swiSEL的方法实现变成了oriIMP；
也就是调用oriSEL方法，最终方法实现是swiIMP。
方法交换的方式：

  // 类中获取oriSEL对应的方法实现Method oriMethod = class_getInstanceMethod(cls, oriSEL);// 获取swiSEL对应的方法实现Method swiMethod = class_getInstanceMethod(cls, swizzledSEL);// 将两个方法实现进行交换，method_exchangeImplementations(oriMethod, swiMethod);

再进行方法交换操作，建议在单例模式下进行，避免重复调用交换。

2. 方法交换案例

1）递归问题分析

创建一个LGStudent类，类中有两个方法lg_studentInstanceMethod和studentInstanceMethod，在load方法对这两个方法进行交换，同时lg_studentInstanceMethod的实现中再次调用lg_studentInstanceMethod方法。

#import "ViewController.h"
#import "LGStudent.h"
@interface ViewController ()@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];// Do any additional setup after loading the view.LGStudent *s = [[LGStudent alloc] init];[s studentInstanceMethod];}
@end#import "LGStudent.h"
#import <objc/runtime.h>@implementation LGStudent
+ (void)load {static dispatch_once_t onceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{NSLog(@"方法交换---：%s", __func__);Method oriIMP = class_getInstanceMethod(self, @selector(studentInstanceMethod));Method swiIMP = class_getInstanceMethod(self, @selector(lg_studentInstanceMethod));method_exchangeImplementations(oriIMP, swiIMP);});
}- (void)lg_studentInstanceMethod {[self lg_studentInstanceMethod];NSLog(@"LGStudent对象方法：%s", __func__);
}- (void)studentInstanceMethod {NSLog(@"LGStudent对类方法：%s", __func__);
}@end

在lg_studentInstanceMethod中再次调用该方法，是否会引起递归调用？

运行结果：

**分析：**没有引起递归，因为进行了方法交换，所以调用对象方法studentInstanceMethod，会找到lg_studentInstanceMethod的方法实现，而lg_studentInstanceMethod中调用lg_studentInstanceMethod，而此时该方法的指向已经指向studentInstanceMethod。如下图所示：

2）交换父类方法

创建一个LGSstudent类，类中有一个实例方法，lg_studentInstanceMethod，其父类LGPerson中有一个实例方法personInstanceMethod，在LGStudent类的load方法中对进行方法交换，将lg_studentInstanceMethod方法交换成父类中的personInstanceMethod方法。

#import "ViewController.h"
#import "LGStudent.h"
#import "LGPerson.h"
@interface ViewController ()@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];// Do any additional setup after loading the view.LGPerson *p = [[LGPerson alloc] init];[p personInstanceMethod];
}
@end#import "LGPerson.h"@implementation LGPerson
- (void)personInstanceMethod{NSLog(@"person对象方法:%s",__func__);
}@end#import "LGStudent.h"
#import <objc/runtime.h>@implementation LGStudent
+ (void)load {static dispatch_once_t onceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{NSLog(@"方法交换---：%s", __func__);Method oriIMP = class_getInstanceMethod(self, @selector(personInstanceMethod));Method swiIMP = class_getInstanceMethod(self, @selector(lg_studentInstanceMethod));method_exchangeImplementations(oriIMP, swiIMP);});
}- (void)lg_studentInstanceMethod {[self lg_studentInstanceMethod];NSLog(@"LGStudent对象方法：%s", __func__);
}

运行结果：

**分析：**成功调用，子类调用父类的方法personInstanceMethod，通过消息发送的原理，会进行慢速查找，找到父类方法，此时父类方法的实现变成了子类的lg_studentInstanceMethod方法，在子类中调用lg_studentInstanceMethod方法，最终的实现的方法为父类的personInstanceMethod。

如果调用父类对象的personInstanceMethod方法？

#import "ViewController.h"
#import "LGStudent.h"
#import "LGPerson.h"
@interface ViewController ()@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];// Do any additional setup after loading the view.LGPerson *p = [[LGPerson alloc] init];[p personInstanceMethod];
}
@end#import "LGPerson.h"@implementation LGPerson
- (void)personInstanceMethod{NSLog(@"person对象方法:%s",__func__);
}@end#import "LGStudent.h"
#import <objc/runtime.h>@implementation LGStudent
+ (void)load {static dispatch_once_t onceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{NSLog(@"方法交换---：%s", __func__);Method oriIMP = class_getInstanceMethod(self, @selector(personInstanceMethod));Method swiIMP = class_getInstanceMethod(self, @selector(lg_studentInstanceMethod));method_exchangeImplementations(oriIMP, swiIMP);});
}- (void)lg_studentInstanceMethod {[self lg_studentInstanceMethod];NSLog(@"LGStudent对象方法：%s", __func__);
} 

运行结果：

**分析：**报错，父类调用personInstanceMethod方法，执行的是子类lg_studentInstanceMethod实现，并且同时调用lg_studentInstanceMethod方法，但是父类中并没有lg_studentInstanceMethod的实现，找不到这个方法，所以报错。

如果进行方法交换，一定要确保方法已经实现，否则会出现本例中啃爹的现象（方法交换，而父类没有方法的实现，导致报错）。所以在进行相关方法交换时，尽量避免涉及到其父类或者其子类的方法。

3. 方法交换思路

为避免上面案例的问题，总结以下实现思路：
为避免上面案例的问题，总结以下实现思路：

 + (void)lg_bestMethodSwizzlingWithClass:(Class)cls oriSEL:(SEL)oriSEL swizzledSEL:(SEL)swizzledSEL{if (!cls) NSLog(@"传入的交换类不能为空");// 获取类中的方法Method oriMethod = class_getInstanceMethod(cls, oriSEL);// 要被交换的方法Method swiMethod = class_getInstanceMethod(cls, swizzledSEL);// 判断类中是否存在该方法-避免动作没有意义if (!oriMethod) { // 在oriMethod为nil时，添加oriSEL的方法，实现为swiMethodclass_addMethod(cls, oriSEL, method_getImplementation(swiMethod), method_getTypeEncoding(swiMethod));// 替换后将swizzledSEL复制一个不做任何事的空实现,代码如下:method_setImplementation(swiMethod, imp_implementationWithBlock(^(id self, SEL _cmd){NSLog(@"来了一个空的 imp");}));}// 一般交换方法: 交换自己有的方法 -- 走下面 因为自己有意味添加方法失败// 交换自己没有实现的方法://   首先第一步:会先尝试给自己添加要交换的方法 :personInstanceMethod (SEL) -> swiMethod(IMP)//   然后再将父类的IMP给swizzle  personInstanceMethod(imp) -> swizzledSEL//oriSEL:personInstanceMethod// 向类中添加oriSEL方法，方法实现为swiMethodBOOL didAddMethod = class_addMethod(cls, oriSEL, method_getImplementation(swiMethod), method_getTypeEncoding(swiMethod));// 自己有意味添加方法失败-所以这里会是falseif (didAddMethod) {// 如果添加成功，表示原本没有oriMethod方法，此时将swizzledSEL的方法实现，替换成oriMethod实现class_replaceMethod(cls, swizzledSEL, method_getImplementation(oriMethod), method_getTypeEncoding(oriMethod));}else{// 方法交换method_exchangeImplementations(oriMethod, swiMethod);}
}