如何为一个实例动态替换方法

2022-04-25 13:47:22

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来源：伯乐在线 - Martin_wjl

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这个 Tip 来源于一道面试题，感觉很是考察知识变通的能力，对 KVO 深入了解的同学，应该很容易就可以答出来。这里抛砖引玉，简单聊聊这个 Tip

首先简单总结下 KVO 的大概原理

当你观察一个对象时，会动态的创建该对象类的子类，这个子类重写了被观察属性的 setter 方法，同时将该对象的 isa 指针指向了新创建的子类。在 Objective-C 中对象是通过 isa 指针来查找对应类中的方法列表的，所以这里可以把该对象看为新子类的实例对象。重写的 setter 方法会在调用原 setter 方法之后，通知观察者对象属性值的更改。

好的，下面进入正题，聊聊如何为一个实例动态替换方法。

首先创建一个初始化工程，直接对 ViewController 进行实战即可，在 ViewController 中加入一个 eat 方法，如下

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    self.view.backgroundColor = [UIColor redColor];
}

- (void)eat {
    NSLog(@"original eat");
}

然后写一个 NSObject 的 Category 负责进行方法交换，将原对象的 isa 指针指向该对象类的子类（LDSubclass），并在子类中重写 eat 方法

@implementation NSObject (Hook)

+ (void)hookWithInstance:(id)instance method:(SEL)selector {

    Method originMethod = class_getInstanceMethod([instance class], selector);
    if (!originMethod) {
        // exception ..
    }

    Class newClass = [LDSubclass class];

    // 修改 isa 指针的指向
    object_setClass(instance, newClass);

}

@end

子类的代码很简单，就是重写 eat 方法，如果有需要，可以调用原方法的实现

@implementation LDSubclass

- (void)eat {
    NSLog(@"newSubClass eat");

    struct objc_super superClazz = {
        .receiver = self,
        .super_class = class_getSuperclass(object_getClass(self))
    };

    // 调用原方法
    void (*objc_msgSendSuperCasted)(void *, SEL) = (void *)objc_msgSendSuper;

    objc_msgSendSuperCasted(&superClazz, _cmd);
}
@end

最后在 ViewControlller 中进行测试即可，此时的 ViewController 代码如下

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    self.view.backgroundColor = [UIColor redColor];

    ViewController * vc = [[ViewController alloc] init];

    [vc eat];

    NSLog(@"-----------");

    ViewController * hookedInstance= [[ViewController alloc] init];

    [ViewController hookWithInstance:hookedInstance method:@selector(eat)];

    [hookedInstance eat];
}

- (void)eat {
    NSLog(@"original eat");
}
@end

来看看打印的结果，第一个没有 Hook 的实例，正常执行；第二个Hook 后的实例，先执行重写的方法，后执行原方法。

2017-03-20 14:30:21.244 JYHookInstanceMethod[91153:3422584] original eat
2017-03-20 14:30:21.244 JYHookInstanceMethod[91153:3422584] -----------
2017-03-20 14:30:21.245 JYHookInstanceMethod[91153:3422584] newSubClass eat
2017-03-20 14:30:21.245 JYHookInstanceMethod[91153:3422584] original eat

原理

与 KVO 的 isa-swizzling 思路相同，对想要 Hook 实例的类创建一个子类，并在子类中重写想要 Hook 的方法，将该实例的 isa 指针指向子类，这样进行方法查找时，便会在子类方法列表进行查找，如果想要执行更多操作，可以在替换后的新方法中加入自己的逻辑。

这里只是一个超级简单的 Demo，很多边界情况没有考虑，后期可以自己完善，Demo 可以参考

https://github.com/joy0304/JoyDemo/tree/master/JYHookInstanceMethod

Reference

KVO Implementation

https://www.mikeash.com/pyblog/friday-qa-2009-01-23.html

如何自己动手实现 KVO

http://tech.glowing.com/cn/implement-kvo/

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