iOS底层原理：Method Swizzling原理和注意事项

Method Swizzling 是什么？

Method Swizzling的含义是方法交换，其核心内容是使用**runtime api**在运行时将一个方法的实现替换成另一个方法的实现。我们利用它可以替换系统或者我们自定义类的方法实现，进而达到我们的特殊目的，这就是我们常说的iOS黑魔法。

本文Demo地址：Github-JQMethodSwizzling

Method Swizzling 原理

OC方法在底层是通过**方法编号SEL和 函数实现IMP一一对应进行关联的。打个比方，OC类好比一本书， SEL就像是书中的目录， IMP**相当于每条目录所对应的页码。关系如图所示：

方法交换的代码如下：

ini 复制代码

    Method oriMethod = class_getInstanceMethod(cls, oriSEL);
    Method swiMethod = class_getInstanceMethod(cls, swiSEL);
    method_exchangeImplementations(oriMethod, swiMethod);

交换后的关系如图所示：

从上述方法交换可以看出：

交换的是两者的方法实现，也就是说调用**oriSEL方法时，最终走的方法实现是 swiIMP；调用 swiSEL方法时，最终走的方法实现是 oriIMP**。
由此可见，在进行方法交换操作时，如果交换代码调用了两次或多次（2的倍数），就会导致方法实现又交换了回去，相当于交换了个寂寞，所以交换代码建议放在单例下进行来保证方法交换的有效性。

方法交换在使用中的递归调用分析

首先，我们来创建一个**JQStudent类，类中有两个实例方法， jq_studentInstanceMethod 和 studentInstanceMethod；然后，在 load方法中对两个方法进行交换；最后， jq_studentInstanceMethod 的实现中再次调用 jq_studentInstanceMethod **方法。

代码实现如下图：

我们看到，这里会在**jq_studentInstanceMethod **方法中再次调用该方法，会不会引起递归调用呢？

运行结果如下图：

从运行结果看，并没有引起递归。这是因为进行方法交换后，在执行**[st studentInstanceMethod]时，实际上找到的是 jq_studentInstanceMethod 的方法实现，而 jq_studentInstanceMethod 方法实现中又执行 [self jq_studentInstanceMethod]，同样是因为方法交换，此时 jq_studentInstanceMethod的方法实现也已经指向了 studentInstanceMethod，所以并不会引起递归调用。相反，如果我们在 jq_studentInstanceMethod 方法中调用了 [self studentInstanceMethod]**才是会引起递归调用的，小伙伴们一定要注意！！！流程如下图：

在实际的开发中，我们常采用这种方式对业务流程中的一些关键方法进行方法交换（俗称hook），从而达到不影响业务流程的情况下完成一些信息的收集工作，而这种方式则被称为**AOP（Aspect Oriented Programming，面向切面编程）。 AOP是一种编程的思想，区别于 OOP（Object Oriented Programming，面向对象编程）。其实 OOP和 AOP都是一种编程的思想，只不过 OOP编程思想更加倾向于对业务模块的封装，划分出更加清晰的逻辑单元。而 AOP**则是面向切面进行提取封装，提取各个模块中的公共部分，提高模块的复用率，降低业务之间的耦合性。

方法交换的坑点和分析

坑点一：交换父类的方法

我们还在刚才的Demo中来演示，现在有一个**JQStudent类了，再创建一个 JQPerson类，让 JQStudent继承 JQPerson，在 JQPerson类添加一个实例方法 personInstanceMethod，在 JQStudent类的 load方法中将 jq_studentInstanceMethod 方法和父类中的 personInstanceMethod**方法进行交换。

实现代码如下图：

运行结果如下图：

从上面的结果可以看到：

子类**JQStudent对象调用父类 JQPerson的方法 personInstanceMethod**，消息发送会通过方法查找从而找到父类方法并调用。
但是此时父类**JQPerson中的方法 personInstanceMethod对应的方法实现已经被交换成了子类 JQStudent的 jq_studentInstanceMethod，因此会执行子类的 jq_studentInstanceMethod**方法实现。
同理，此时子类中调用**jq_studentInstanceMethod方法，会执行父类的 personInstanceMethod**方法实现。

这样看起来好像没有什么问题啊！紧接着，我们再使用父类**JQPerson对象调用一下 personInstanceMethod**方法，如下图：

啪、啪、啪，报错了！！！我们来分析下什么原因，

首先，父类调换用**personInstanceMethod方法会执行子类中的 jq_studentInstanceMethod**方法实现。
然后又调用了**jq_studentInstanceMethod方法，但是，此时的调用者是 JQPerson对象，父类 JQPerson中并没有 jq_studentInstanceMethod**方法实现。所以因方法找不到而报错。

出了问题，我们来解决以下，将交换方式换成下面这种：

再看运行结果：

此时，我们的运行不报错了，而且**JQStudent对象调用父类的 personInstanceMethod方法，确实走了方法交换后的流程， JQPerson对象也正常的调用了 personInstanceMethod**方法，互不影响。为什么呢？原因是：

在方法交换前，先尝试给本类添加一下**oriSEL方法，方法实现为 swiMethod**；
如果添加成功则返回**YES，代表本类中原本没有 oriSEL的方法实现；接着，再将父类的方法实现 oriMethod替换给本类的 swiSEL**；
添加失败则返回**NO，代表本类中已有 oriSEL**的方法实现，进行正常的方法交换即可。

坑点二：交换的父类中并没有实现的方法

如果要交换的父类方法并没有实现呢？直接看下运行结果：

什么情况？我的天，递归了！！！为什么呢？我们断点调试一下，看图解释：

从上面这些坑中，我们可以得出一些结论：

方法交换要遵循功能单一原则，也就是说本类交换本类中的方法，不能影响父类，否则会影响父类和兄弟姐妹的行为（方法）；
即使要交换父类的方法，也要在本类中实现（重写）父类的方法；
本类或父类交换的方法实现不存在，要给本类添加这个方法实现，否则会出现递归调用

基于以上特点，我封装一个更好的方法交换方式，请看以下代码实现：

运行结果如下：