从NullSafe源码分析理解消息转发

前言

有时候无法避免地,服务器会传回一些脏数据,但这个锅我们自己得接好。

场景

比如我们接收的是一个NSMutableDictionary ,传回来的却是一个NSNull,在调用方法的时候必然会奔溃,因为NSMutableDictionary 的这个方法我NSNull 类里没有实现。可以模拟情况如下:

    NSMutableDictionary * nullDic = [NSNull null];
    [nullDic objectForKey:@"123"];

可以简单看一下nilNSNull 的区别

从NullSafe源码分析理解消息转发_第1张图片
null nil.png

当我们给一个NSNull对象发送消息的话,可能会崩溃(NSNull是有内存的),而发送给nil的话,是不会崩溃的。
我们也可以看一下objc_msgSend的源代码,如果传递给 objc_msgSendself 参数是 nil ,该函数不会执行有意义的操作,直接返回。不会走到消息转发。

所以解决问题的一个思路就是把 NSNull 替换成 nil

怎么替换?如果是我来写的话。

我可能也会写一个NULL(safeCategory) 直接在消息转发的第三步只会返回一个自定义的方法签名,然后再把 target = nil

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
    anInvocation.target = nil;
    [anInvocation invoke];
}

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
    NSMethodSignature *Signature = [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    if (!signature) {
      signature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"^v^c"];
}

      return signature;
}

NullSafe的实现

但作者在他的issue里写了这么一段话,原本应该返回的方法签名返回值和实际的方法签名需要保持一致

What about the return type? If the expected return type is a struct (> 8 bytes), and you return an integer, couldn't that corrupt the stack?

issue

这里我有些存疑,我既然生成了新的方法签名我怎么还要和之前的返回类型保持一致。我觉得可能是作者想错了。
但我想可能还有些其他原因,如果像我这么写,performselector一个未知的方法都不会走到崩溃
所以作者的写法会更复杂一些

作者把发送给NSNull的而NSNull又无法处理的消息经过如下几步处理:
1 创建缓存,缓存项目中类的所有类名
2 遍历缓存,寻找是否已经有可以执行此方法的类
3 如果有的话,返回这个NSMethodSignature
4 如果没有的话,返回nil奔溃
5 如果有的话,[invocation invokeWithTarget:nil];将消息转发给nil

我解释一下。1的代码就如下cacheSignatures函数,没什么好说的,实现中规中矩(一般几w个类还会有性能瓶颈)。将所有的类加到了一个缓存字典中,除了performselector的方法都应该能找到对应归属的类

static void cacheSignatures()
{
    
}
// check implementation cache first
            NSString *selectorString = NSStringFromSelector(selector);
            signature = signatureCache[selectorString];
            if (!signature)
            {
                for (Class someClass in classList)
                {
                    // 判断 这个基于NSObject类的子类是否能够响应传入的方法
                    if ([someClass instancesRespondToSelector:selector])
                    {
                        // someClass类能够响应selector方法
                        // 返回NSMethodSignature对象,这个对象包含被标示的实例方法的描述。
                        signature = [someClass instanceMethodSignatureForSelector:selector];
                        break;
                    }
                }
                
                // cache for next time
                signatureCache[selectorString] = signature ?: [NSNull null];
            }
            else if ([signature isKindOfClass:[NSNull class]])
            {
                // 永远不会走到这里
                signature = nil;
            }

第二步第三步如上,之所以我要找到对应的类就是为了 signature = [someClass instanceMethodSignatureForSelector:selector]通过类去获得正确的方法签名。

会出现第四步的是情况很少见,一般在所有类能找到对应的方法签名,否则编译都无法通过,除了performselector的方法。
这里的Crash作者没有去做避免,也不应该在这里去做避免。
这个时候就走向Crash了, 所以即使缓存了signatureNSNull
下次也不会走到这个判断 ([signature isKindOfClass:[NSNull class]]),(存的是内存,我需要重新启动APP

signature返回nil为什么奔溃?

这里就需要讲一下消息转发了,消息进入消息转发后有三步
1 + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel 或者 Class
2 - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
3 - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation

刚接触消息转发的时候我困惑为什么消息转发要设计成3步,明明任何一步都能处理这个本来无法处理的消息
不知道读者会不会和我有一样的困惑
其实这里每一步做的事情都是不一样的
1 给原本的实例或者类一次增加方法的机会
2 将原本的方法子交给其他的类实现
3 第三步能做的事情就更多了,NSMethodSignaturetaget 我都可以自定义,很多黑魔法的实现都依赖于第三步,比如JSPatch

在第三步中的2个方法,如果第一步的NSMethodSignature返回了nil,那么forwardInvocation就不会再走了,直接返回无法处理该方法。

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