使用objc runtime实现iOS绿色的懒加载

使用objc runtime实现懒加载

地址：AutoPropertyCocoa

本文所指懒加载形式如下

- (id)lazyloadProperty{

    if(_lazyloadProperty == nil){

        _lazyloadProperty = [XClass ...];
    }
    return _lazyloadProperty;
}

一般使用宏定义可以轻松完成。但是没有一致性，移植差。

利用objc runtime的动态性实现懒加载可以实现即可增加又可删除功能，也可以避免污染类型。该三方弥补了目前没有闭环实现懒加载三方的空缺。

主要实现内容：

1. 实例或者类的懒加载
2. 如果是实例对象则钩住并修改类型将其子类化
3. 对该类型进行method swizzling
4. 如果现在进行解绑，则判断是否是自己实现的方法.如果是自己实现的方法->5，否则->6
5. 调用method swizzling还原
6. 删除这个类型的这个方法

难点:

自己实现method swizzling

1. 重新实现objc1时代的方法class_removeMethods
2. 钩住运行时中的runtimelock，实现修改类型数据时的安全性

我们再实现method swizzling时的两个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);

不管使用哪种，如果这个类型没有实现该方法而是父类实现的话，就需要动态增加一个方法。动态增加的方法在Objc1时代，是可以通过下列方法删除的：

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

Objc2时代之后runtime被重写后没有该方法了，并且新的runtime的类结构看起来就没打算让开发者删除方法，所以这里将过程记下。

首先看类读写器的结构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;//删除这里的一个方法
    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继承于list_array_tt<method_t, method_list_t>，它是数组结构。存储的内容是method_list_t.

method_list_t又继承于entsize_list_tt<method_t, method_list_t, 0x3>，他也是数组结构。

整个method_array_t结构是二维数组。每次删掉一个method_t需要用新method_list_t替换原对象。

然后是线程安全的问题，需要获取到苹果在操作类型的时候使用的读写锁(pthread_rw_lock_t runtimelock)。没有这把锁任何对runtime的修改都是不可靠的。

最终采取的方式是：劫持暴露了符号的系统函数然后阻塞线程

劫持系统C函数使用的是脸书的鱼钩，这个钩子在macOS其实也是可以正常工作的。

剩下的就是寻找合适的函数了，这函数要满足两个条件：

1. 该函数在符号表中存在
2. 函数内部在lock runtimelock之后存在满足条件1的第二个函数

找了半天发现最合适的只有objc_allocateProtocol()了，objc_allocateProtocol内部会调用calloc()，所以第二个被劫持函数就是calloc。为了减小calloc的开销，需要稍微做一些工作。

1. 对每次调用进行比较线程ID的操作显然比暴力阻塞线程好。
2. 减小劫持后的calloc的调用栈。

虽然不是什么吸引人的UI框架还是希望大家点个赞吧。另外，有成都的公司招iOS吗