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使用objc runtime實(shí)現(xiàn)iOS閉環(huán)的懶加載功能

更新時(shí)間：2019年06月13日 16:37:00 作者：米太白

利用objc runtime的動(dòng)態(tài)性實(shí)現(xiàn)懶加載可以實(shí)現(xiàn)即可增加又可刪除功能，也可以避免污染類(lèi)型。這篇文章主要介紹了使用objc runtime實(shí)現(xiàn)iOS閉環(huán)的懶加載功能,需要的朋友可以參考下

使用objc runtime實(shí)現(xiàn)懶加載

地址：AutoPropertyCocoa

懶加載形式如下

- (id)lazyloadProperty{

  if(_lazyloadProperty == nil){
  
    _lazyloadProperty = [XClass ...];
  }
  return _lazyloadProperty;
}

一般使用宏定義可以輕松完成。但是沒(méi)有一致性，移植差。

利用objc runtime的動(dòng)態(tài)性實(shí)現(xiàn)懶加載可以實(shí)現(xiàn)即可增加又可刪除功能，也可以避免污染類(lèi)型。該三方彌補(bǔ)了目前沒(méi)有閉環(huán)實(shí)現(xiàn)懶加載三方的空缺。

主要流程：

實(shí)例或者類(lèi)的懶加載
如果是實(shí)例對(duì)象則鉤住并修改類(lèi)型將其子類(lèi)化
對(duì)該類(lèi)型進(jìn)行method swizzling
如果現(xiàn)在進(jìn)行解綁，則判斷是否是自己實(shí)現(xiàn)的方法.如果是自己實(shí)現(xiàn)的方法->5，否則->6
調(diào)用method swizzling還原
刪除這個(gè)類(lèi)型的這個(gè)方法

難點(diǎn):

自己實(shí)現(xiàn)method swizzling

重新實(shí)現(xiàn)objc1時(shí)代的方法class_removeMethods
鉤住運(yùn)行時(shí)中的runtimelock，實(shí)現(xiàn)修改類(lèi)型數(shù)據(jù)時(shí)的安全性

我們?cè)賹?shí)現(xiàn)method swizzling時(shí)的兩個(gè)API

OBJC_EXPORT IMP _Nullable
class_replaceMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name, IMP _Nonnull imp, 
          const char * _Nullable types) 
  OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);

OBJC_EXPORT void
method_exchangeImplementations(Method _Nonnull m1, Method _Nonnull m2) 
  OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);

不管使用哪種，如果這個(gè)類(lèi)型沒(méi)有實(shí)現(xiàn)該方法而是父類(lèi)實(shí)現(xiàn)的話(huà)，就需要?jiǎng)討B(tài)增加一個(gè)方法。動(dòng)態(tài)增加的方法在Objc1時(shí)代，是可以通過(guò)下列方法刪除的：

OBJC_EXPORT void
class_removeMethods(Class _Nullable, struct objc_method_list * _Nonnull)
  OBJC2_UNAVAILABLE;

Objc2時(shí)代之后runtime被重寫(xiě)后沒(méi)有該方法了，并且新的runtime的類(lèi)結(jié)構(gòu)看起來(lái)就沒(méi)打算讓開(kāi)發(fā)者刪除方法，所以這里將過(guò)程記下。

首先看類(lèi)讀寫(xiě)器的結(jié)構(gòu)class_rw_t

struct class_rw_t {
  // Be warned that Symbolication knows the layout of this structure.
  uint32_t flags;
  uint32_t version;

  const class_ro_t *ro;

  method_array_t methods;//刪除這里的一個(gè)方法
  property_array_t properties;
  protocol_array_t protocols;

  Class firstSubclass;
  Class nextSiblingClass;

  char *demangledName;

#if SUPPORT_INDEXED_ISA
  uint32_t index;
#endif
};

method_array_t繼承于list_array_tt<method_t, method_list_t>，它是數(shù)組結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)的內(nèi)容是method_list_t.

method_list_t又繼承于entsize_list_tt<method_t, method_list_t, 0x3>，他也是數(shù)組結(jié)構(gòu)。

整個(gè)method_array_t結(jié)構(gòu)是二維數(shù)組。每次刪掉一個(gè)method_t需要用新method_list_t替換原對(duì)象。

然后是線(xiàn)程安全的問(wèn)題，需要獲取到蘋(píng)果在操作類(lèi)型的時(shí)候使用的讀寫(xiě)鎖(pthread_rw_lock_t runtimelock)。沒(méi)有這把鎖任何對(duì)runtime的修改都是不可靠的。

最終采取的方式是：劫持暴露了符號(hào)的系統(tǒng)函數(shù)然后阻塞線(xiàn)程

劫持系統(tǒng)C函數(shù)使用的是臉書(shū)的魚(yú)鉤，這個(gè)鉤子在macOS其實(shí)也是可以正常工作的。

剩下的就是尋找合適的函數(shù)了，這函數(shù)要滿(mǎn)足兩個(gè)條件：

該函數(shù)在符號(hào)表中存在
函數(shù)內(nèi)部在lock runtimelock之后存在滿(mǎn)足條件1的第二個(gè)函數(shù)

找了半天發(fā)現(xiàn)最合適的只有objc_allocateProtocol()了，objc_allocateProtocol內(nèi)部會(huì)調(diào)用calloc()，所以第二個(gè)被劫持函數(shù)就是calloc。為了減小calloc的開(kāi)銷(xiāo)，需要稍微做一些工作。