Objective-C的方法替换(Method Replacement for Fun and Profit)

本文将要讨论Objective-C中的方法替换(method replacement)和swizzling（移魂大法）。

重写类的方法(Overriding Methods)

Overriding methods在任何面向对象语言中都很常见，主要用于子类化中。在子类中复写一个方法，然后在子类的实例就可以使用这个被重写的方法。

对于一个你无法控制其实例化(instantiation)的类，有时你或许会想复写它的某个方法，虽然有点疯狂。子类化可做不到，因为你没有机会子类化你的子类。

伪装(Posing)

Posing是个很有趣的技术，不过已经过时了，因为64位和iPhone环境下的Objective-C Runtime中不再支持它了. 通过这个伪装(posing),你可子类化，然后将这个子类伪装成它的父类。像变魔术一般，Runtime会让这个子类应用于各处，这时方法复写又有了用处。既然被抛弃了，也就不必多费口舌了。

归类(Categories)

使用归类(category)的技术,可以方便地为一个已经存在的类复写其方法:

@implementationNSView(MyOverride)

-(void)drawRect:(NSRect)r

{

// 这个会替换掉通常使用的-[NSView drawRect:]

[[NSColor blueColor]set];

NSRectFill(r);

}

@end

这种方法其实仅仅适用于复写目标类的父类中实现的函数。如果直接复写目标类中的方法，使用归类会带来两个问题:

1. 它无法调用方法的之前的实现。替换掉后，之前的实现就被完全改写了。但大部分情况下，只是想增加些功能，并不期望完全替代。
2. 如果被多个category复写，运行时(runtime)并不保证哪个真正会被使用到。

Swizzling (译为“移魂大法”比较合适，就是太夸张了!)

使用一个称为swizzling的技术，可以为归类(category)解决上面两个问题，既可以调用旧的实现，又可以避免多个category带来的不确定性。它的秘诀是使用一个不同的函数名来复写，然后由运行时(runtime)交换它们。

首先，用一个不同的名字复写:

@implementationNSView(MyOverride)

-(void)override_drawRect:(NSRect)r

{

// 调用旧的实现。因为它们已经被替换了

[selfoverride_drawRect:r];

[[NSColor blueColor]set];

NSRectFill(r);

}

@end

(译注:呵呵，不知道你是不是和我一样，初次看到代码还以为是个递归调用呢。) 其实是这个新的方法在执行时已经和原先的函数对调了（现在还没做到，往下看！）。在运行时，调用override_drawRect:方法其实就是调用旧的实现。

接下来，你还要写些代码才能完成交换:

voidMethodSwizzle(Class c,SELorigSEL,SELoverrideSEL)

{

Method origMethod=class_getInstanceMethod(c, origSEL);

Method overrideMethod=class_getInstanceMethod(c, overrideSEL);

周全起见，有两种情况要考虑一下。第一种情况是要复写的方法(overridden)并没有在目标类中实现(notimplemented)，而是在其父类中实现了。第二种情况是这个方法已经存在于目标类中(does existin the class itself)。这两种情况要区别对待。

(译注: 这个地方有点要明确一下，它的目的是为了使用一个重写的方法替换掉原来的方法。但重写的方法可能是在父类中重写的，也可能是在子类中重写的。)

对于第一种情况，应当先在目标类增加一个新的实现方法(override)，然后将复写的方法替换为原先(的实现(original one)。

运行时函数class_addMethod如果发现方法已经存在，会失败返回，也可以用来做检查用:

if(class_addMethod(c, origSEL, method_getImplementation(overrideMethod),method_getTypeEncoding(overrideMethod)))

{

如果添加成功(在父类中重写的方法)，再把目标类中的方法替换为旧有的实现:

class_replaceMethod(c,overrideSEL, method_getImplementation(origMethod), method_getTypeEncoding(origMethod));

}

(译注:addMethod会让目标类的方法指向新的实现，使用replaceMethod再将新的方法指向原先的实现，这样就完成了交换操作。)

如果添加失败了，就是第二情况(在目标类重写的方法)。这时可以通过method_exchangeImplementations来完成交换:

else

{

method_exchangeImplementations(origMethod,overrideMethod);

}

}

对于第二种情况，因为class_getInstanceMethod会返回父类的实现，如果直接替换，就会替换掉父类的实现，而不是目标类中的实现。(详细的函数说明在这里)

举个具体的例子, 假设要替换掉-[NSView description]. 如果NSView没有实现-description(可选的) 那你就可会得到NSObject的方法。如果调用method_exchangeImplementations, 你就会把NSObject的方法替换成你的代码。这应该不会是你想要的吧？

最后在一个合适位置调用一下就可以了。比如在一个+load方法中调用:

+(void)load

{

MethodSwizzle(self,@selector(drawRect:),@selector(override_drawRect:));

}

直接重写(Direct Override)

前面的内容确实有些难懂。Swizzling的概念的确显得有些古怪，特别是在函数中转来转去的，多少让人有些思维扭曲的感觉。我下面要介绍一个更为简洁，也更容易理解和实现的方式。

这种方式不再需要保存旧有的方法，也不必动态的区分[self override_drawRect: r]。我们从头实现。

相对于将原有的方法存放于一个新的方法中，这里使用一个全局指针来保存:

void(*gOrigDrawRect)(id,SEL, NSRect);

然后在+load里赋值:

+(void)load

{

Method origMethod=class_getInstanceMethod(self,@selector(drawRect:));

gOrigDrawRect=(void*)method_getImplementation(origMethod);

(我喜欢把它转换为void *，因为比那些又长又奇怪的函数指针好输入多了。)

然后像前面介绍的那样用新的实现替换掉就可以了。因为class_replaceMethod本身会尝试调用class_addMethod和method_setImplementation，所以直接调用class_replaceMethod就可以了。

实现如下:

Method origMethod =class_getInstanceMethod(self,@selector(drawRect:));
gOrigDrawRect = (void *)class_replaceMethod(self,@selector(drawRect:), (IMP)OverrideDrawRect,method_getTypeEncoding(origMethod))

最后实现复写方法。和之前不同的是，这里是一个方法，而不是方法:

staticvoidOverrideDrawRect(NSView*self,SEL_cmd, NSRect r)

{

gOrigDrawRect(self,_cmd, r);

[[NSColor blueColor]set];

NSRectFill(r);

}

当然，这个方法不是那么优雅，不过我认为它更易于运用。

温馨提示(The Obligatory Warning)

复写不是你自家的类是危险的！ 尽量避免这么做，要不然就尽最大的可能细心处理。

原文地址:FridayQA,2010-01-29, Method Replacement for Fun and Profit

参考:Objective-CRuntime Reference

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