使用method-swizzling让程序更健壮

问题

熟悉iOS开发的都知道,如果我们往Array或Dictionary中插入nil,应用就会崩溃。如有下面客户端代码:

- (void)testDictionaryNullable {
    id nilObj  = nil;
    
    // 1. 此处会引起崩溃
    NSDictionary *dict = @{@"aa": nilObj, @"bb": @"bb"};
    NSLog(@"dict: %@", dict);
    
    NSMutableDictionary *mDict = [NSMutableDictionary new];
    mDict[@"aaa"] = nilObj; // 此处不会有问题
    [mDict setObject:@"bbb" forKey:@"bbb"];
    
    // 2. 此处会引起崩溃
    [mDict setObject:nilObj forKey:@"ccc"];

    NSLog(@"mDict: %@", mDict);
}

- (void)testArrayNullable {
    id nilObj  = nil;
    
    // 3. 此处会引起崩溃
    NSArray *array = @[@"aa", nilObj];
    NSLog(@"array: %@", array);
    
    NSMutableArray *mArray = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:2];
    
    // 4. 此处会引起崩溃    
    mArray[0] = nilObj;
    
    // 5. 此处会引起崩溃        
    [mArray addObject:nilObj];
    [mArray addObject:@"bbb"];
    NSLog(@"mArray: %@", mArray);
}

注: mDict[@"aaa"] = nilObj; 系统默认可以进行空值检查,不会有崩溃问题。所以以后还是推荐使用这种带下标的方式来写。

另外,解析json时,除了像mantle等json库会把空值转换为nil,系统或其他第三方库在解析json时,会把json中的null值转换为NSNull,而如果你没有好好做检查的话,把它当NSString或NSNumber来处理的话,就会出现各种unrecognized selector异常,如:

- (void)testNSNull {
    NSString *nilObj = (NSString *)[NSNull null];
    
    NSLog(@"null:%d", [nilObj length]);
}

解决

当然,我们可以小心地使用Array、Dictionary和NSNull,对它们进行充分的检查。但是,我们为什么不能像系统对NSMutableDictionary使用下标写法时的处理一样,当插入或设置的值为nil时,我们不插入或设置,这样可以保证程序不异常,也可以大量减少对返回数据的判断。同时,让对NSNull的任何调用,都不报错,也可以减少对NSNull的检查。

我们可以使用method swizzling达到上述效果。method swizzling可以查看参考资料1。下面分别对Dictionary、Array、NSNull分别进行处理。

对Dictionary进行method swizzling

我们首先对Dictionary进行处理。先查看上面客户端代码中,第一处引起崩溃的地方,即构造NSDictionary时。我们查看console中的崩溃堆栈,如下:


使用method-swizzling让程序更健壮_第1张图片

我们可以在调用+[NSDictionary dictionaryWithObjects:forKyes:count] 时,对objects进行空值过滤,如果是空值的话,不插入字典。相关代码如下:

@implementation NSDictionary (Safe)

+ (void)load {
    Method originalMethod = class_getClassMethod(self, @selector(dictionaryWithObjects:forKeys:count:));
    Method swizzledMethod = class_getClassMethod(self, @selector(na_dictionaryWithObjects:forKeys:count:));
    method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
}

+ (instancetype)na_dictionaryWithObjects:(const id [])objects forKeys:(const id  [])keys count:(NSUInteger)cnt {
    id nObjects[cnt];
    id nKeys[cnt];
    int i=0, j=0;
    for (; i

经过这样处理后,客户端代码1处的代码就不会崩溃了。

我们再来看,客户端代码中的2处,对NSMutalbeDictionary调用setObject:forKey:,同样,我们查看崩溃堆栈,如下:

使用method-swizzling让程序更健壮_第2张图片

注: iOS中使用了大量的class cluster,像NSMutaleDictionary 实例化出来的,实际上是__NSDictionaryM 类,而NSDictionary 实例化出来的,实际上是__NSPlaceholderDictionaryclass cluster的介绍也可以查看参考资料1。

我们可以用method swizzling修改-[__NSDictionaryM setObject:forKey:] 方法,让它在设值时,先判断是否value为空,为空则不设置。代码如下:

@implementation NSMutableDictionary (Safe)

+ (void)load {
    Class dictCls = NSClassFromString(@"__NSDictionaryM");
    Method originalMethod = class_getInstanceMethod(dictCls, @selector(setObject:forKey:));
    Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(dictCls, @selector(na_setObject:forKey:));
    method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
}

- (void)na_setObject:(id)anObject forKey:(id)aKey {
    if (!anObject)
        return;
    [self na_setObject:anObject forKey:aKey];
}

@end

对Array进行method swizzling

使用method swizzling对Array的处理,与Dictionary的处理,差不多。先打印崩溃堆栈,然后把相关函数进行method swizzling。代码如下:

@implementation NSArray (Safe)

+ (void)load {
    Method originalMethod = class_getClassMethod(self, @selector(arrayWithObjects:count:));
    Method swizzledMethod = class_getClassMethod(self, @selector(na_arrayWithObjects:count:));
    method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
}

+ (instancetype)na_arrayWithObjects:(const id [])objects count:(NSUInteger)cnt {
    id nObjects[cnt];
    int i=0, j=0;
    for (; i

对NSNull进行处理

对NSNull的unrecognized selector,可以运用 runtime 的知识,在forwarding时,对无法识别的selector,不抛出异常。相关知识可以参考资料2。代码如下:

@implementation NSNull (Safe)

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel {
    NSMethodSignature *signature = [super methodSignatureForSelector:sel];
    if (!signature) {
        signature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:@encode(void)];
    }
    return signature;
}

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation {
}

总结

本文使用method swizzling,对Dictionary、Array进行处理,使它们在处理空值时,也不会异常而导致程序崩溃。

对NSNull,重写forwarding相关函数。使得当json解析成NSNull时,就算把它当成其他类处理,也不会抛异常而导致程序崩溃。

相关代码,已经上传github

参考资料

1. Method Swizzling(小笨狼的博客)

2. Crash Reports-解開記憶體位置(KKBOX iOS/Mac OS X 基本開發教材)

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