CPFRuntimeKit
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用来做什么?
一个用来处理 Objective-C Runtime 骚操作的小工具,包含一下几个功能:
- CPFRuntimeHelper —— 为你指定的Class提供便捷的Hacker方法;
- CPFRuntimeInvoker —— 为你指定的Class提供便捷的响应方法;
- CPFWeakSingleton —— 一种另类的单例模式实现方式,解决单例在生命周期不释放的问题。
- CPFTestClass —— 结合CPFRuntimeHelper,处理Runtime消息转发。
一、CPFRuntimeHelper
提供简单易用的API用于快速获取成员变量列表、属性列表、类方法列表、实例方法列表、协议列表,此外还支持动态注入实例方法、交换实例方法实现等。
API如下:
- 获取类实例的成员变量列表
+ (NSArray *)fetchIvarList:(Class)class;
- 获取类实例的属性列表
+ (NSArray *)fetchPropertyList:(Class)class;
- 获取类实例的方法列表
+ (NSArray *)fetchMethodList:(Class)class;
- 为类实例动态添加实例方法,或者改变某methodSel的methodSelImpl
+ (void)addMethod:(Class)class method:(SEL)methodSel method:(SEL)methodSelImpl;
- 交换类实例的方法实现
+ (void)methodSwap:(Class)class firstMethod:(SEL)method1 secondMethod:(SEL)method2;
以上仅展示一些相关API,具体说明和使用请参考Demo,内附有完整注释。
二、CPFRuntimeInvoker
与CPFRuntimeHelper不同,CPFRuntimeInvoker的实现和调用方式主要有两种,一种是为NSObject类添加Category,这样一来,就能为所有的类,包括自定义的类添加实例方法和类方法了。
CPFRuntimeInvoker就是利用了Category的特性为NSObject和NSString添加扩展,这样就能通过Object和String,直接执行私有方法,并注入可变参数。
例如:
- 响应实例对象的私有方法,提供可变参数的注入,用于不确定参数个数的私有方法
CPFTestClass *test = CPFTestClass.new;
[test invoke:@"testInvokSelectorWithArguments:arg2:" args:@"参数1",@"参数2",nil];
- 根据 Class Name 响应私有方法
// CPFTestClass 是自定义类的类名
[@"CPFTestClass" invokeClassMethod:@"testClassMethod"];
以上仅展示一些相关API,具体说明和使用请参考Demo,内附有完整注释。
特别的
除此之外,里面一些实现的细节需要简单的说明一下,最主要的是NSInvocation相关的理解:
- NSInvocation对象被用于对象存储以及对象与Application之间的消息转发;
- 自定义NSInvocation对象,需要提供相应类型的NSMethodSignature对象、arguments、target、返回值类型等,对NSInvocation对象执行 - invoke 方法,来执行响应的signature,并得到Return Type;
- 在2中提到的响应的arguments需要特别注意参数类型的问题,一旦类型出现错误可能引发意想不到的Crash。但万幸的是NSMethodSignature对象提供 -getArgumentTypeAtIndex: 的实力方法,可以返回当前索引位置的参数类型,不过参数类型是 char * 型的;
- @encode 关键字,可以将类型转换为 char * 型的字符串,如@encode(int) ,结合strcmp这个C标准函数可以判断参数类型是否相同的问题;
- 执行的返回结果,通过NSInvocation对象的 - getReturnValue: 实力方法得到,其中的参数是一个地址指针,用来指向返回值变量;
- 除此之外,提供k_COVERT_ARRAY_FROM_args宏定义,用于将OC方法的可变参数转换成NSArray;
- 需要知道的是,编译器在处理可变参数的时候,是根据第一个可变参数在内存中的地址、参数类型、偏移量等动态的计算出下一个参数的位置,从而取得相应的值,直到读取到nil为止;
- 在6中的宏定义,就是利用了这个特性将可变参数转换成NSArray的。
三、CPFWeakSingleton
在开发中,我们通常会使用单例模式,但是单例会有一个不好的问题就是,在整个程序的运行周期中,单例对象都不会被释放,从而会对内存造成一定的影响,那么我们可以利用 weak 关键字对单例模式进行改造,达到如果单例对象被外部持有,则永远不会被释放,一旦不被外部持有,则会在 Runloop 时被回收内存的目的。
以名为CPFWeakSingleton的类名为例,代码如下:
@implementation CPFWeakSingleton
+ (instancetype)sharedInstacne {
return [[self alloc] init];
}
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
static __weak CPFWeakSingleton *weakInstance;
CPFWeakSingleton *strongInstance = weakInstance;
@synchronized(self) {
if (strongInstance == nil) {
strongInstance = [super allocWithZone:zone];
weakInstance = strongInstance;
}
}
return strongInstance;
}
@end
下面对其进行验证:
_strongInstance = [CPFWeakSingleton sharedInstacne];
NSLog(@"1---%p",_strongInstance);
_strongInstance.testStr = @"保留所有权";
NSLog(@"2---%p",_strongInstance);
sleep(5);
NSLog(@"3---%p",[CPFWeakSingleton sharedInstacne]);
运行结果如下:
1---0x604000202ea0
2---0x604000202ea0
3---0x604000202ea0
可以看出,当我们通过_strongInstance变量持有单例对象时,在经过 Runloop 之后,单例对象也不会被释放(sleep函数是为了验证 Runloop 后对象是否会被回收)。
然而我们对上例稍加改动,使_strongInstance被释放后会发生什么呢?
_strongInstance = [CPFWeakSingleton sharedInstacne];
NSLog(@"1---%p",_strongInstance);
_strongInstance.testStr = @"保留所有权";
NSLog(@"2---%p",_strongInstance);
_strongInstance = nil;
sleep(5);
NSLog(@"3---%p",[CPFWeakSingleton sharedInstacne]);
此时的运行结果如下:
1---0x600000009430
2---0x600000009430
3---0x604000007570
可以看出,当外部的_strongInstance对象被释放,不再持有单例对象的时候,或者超出此时单例对象的作用域时(上述代码未演示),该单例对象也会在 Runloop 中被系统回收,当我们再次使用sharedInstacne类方法获取单例对象的时候,则会创建一个新的单例对象。这样,就能即使用单例,又解决了产生的单例对象一直占用内存资源,而且在整个程序的运行周期内都不会被释放的问题。
四、CPFTestClass
有关消息转发的一些内容,网上有很多相关的资料说的都很清楚,在这里就不做过多的赘述。本Demo中主要是结合CPFRuntimeHelper和CPFRuntimeInvoker去强行实现消息转发的过程,以及解决消息转发带来的doesNotRecognizeSelector异常Crash的问题。
以上仅展示一些相关API,具体说明和使用请参考Demo,内附有完整注释。
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