iOS"无埋点"统计技术预研—收集篇

为了让公司领导和运营了解应用的某些方面的使用情况，如哪些功能点击量最高、APP版本分布情况、APP前后台使用时间等等，从而指导产品规划方向。如果不集成和依赖第三方库，就要探索如何实现自己的“无埋点”统计。本文属于技术预研篇。

1.埋点方案分类

埋点方案大体上可以归为三类：
（1）代码埋点，即在需要埋点的节点调用接口直接上传埋点数据，友盟、百度统计等第三方数据统计服务商大都采用这种方案；
（2）可视化埋点，即通过可视化工具配置采集节点，在前端自动解析配置并上报埋点数据，从而实现可视化“无痕埋点”， 代表方案Mixpanel；
（3）“无埋点”，它并不是真正的不需要埋点，而是前端自动采集全部事件并上报埋点数据，在后端数据计算时过滤出有用数据，代表方案GrowingIO。本文的部分思路也将借鉴这里。

2.收集数据分类

（1）通用全量事件收集

事件	描述
冷启动事件	App版本号、设备ID、渠道、内存使用情况等
前后台事件	APP进入前台或后台
页面事件	页面显示或隐藏
控件点击事件	控件的点击量
位置事件	上报用户所在地理位置
其他事件	其他

（2）业务相关数据按需收集

3.“无埋点”收集实现要求

（1）现有代码改动尽量少
（2）降低耦合性
（3）全量收集

4.“无埋点”收集实现方案

根据上面的实现要求，我们很容易想到以下方案：
（1）AOP（Aspect-Oriented-Programming）即面向切面编程的思想，就是动态的在函数调用的前后插入数据收集的代码。将日志记录、性能统计、安全控制、异常处理等代码从业务逻辑代码中划分出来，通过对这些行为的分离，将它们独立到非业务逻辑的方法中，进而改 变这些行为的时候不影响业务逻辑的代码
（2）在 Objective-C 中的实现是基于 Runtime 特性的 Method Swizzling 来 hook 相应的方法
（3）开源框架：Aspects框架

5.Aspect原理

方法交换常用代码：

+ (void)load{
    
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        
        SEL origilaSEL = @selector(addTarget: action: forControlEvents:);
        
        SEL hook_SEL = @selector(xw_addTarget: action: forControlEvents:);
        
        //交换方法
        Method origilalMethod = class_getInstanceMethod(self, origilaSEL);
        
        
        Method hook_method = class_getInstanceMethod(self, hook_SEL);
        
        
        class_addMethod(self,
                        origilaSEL,
                        class_getMethodImplementation(self, origilaSEL),
                        method_getTypeEncoding(origilalMethod));
        
        class_addMethod(self,
                        hook_SEL,
                        class_getMethodImplementation(self, hook_SEL),
                        method_getTypeEncoding(hook_method));
        
        method_exchangeImplementations(class_getInstanceMethod(self, origilaSEL), class_getInstanceMethod(self, hook_SEL));
        
    });

Aspects是基于method swizzle的第三方库，用的就是AOP面向切面编程思想。Aspects要的是实现一个通用的IMP，任意方法任意参数都可通过这个IMP中转。
库的核心代码有两个方法：

//aspect_hookSelector:表示要拦截指定对象的方法。
//withOptions:是一个枚举类型，AspectPositionAfter/AspectPositionInstead/AspectPositionBefore 。
//usingBlock:就是拦截事件后执行的自定义方法。我们可以在这个block里面添加我们要执行的代码
+ (id)aspect_hookSelector:(SEL)selector
                           withOptions:(AspectOptions)options
                            usingBlock:(id)block
                                 error:(NSError **)error;

/// Adds a block of code before/instead/after the current `selector` for a specific instance.
- (id)aspect_hookSelector:(SEL)selector
                           withOptions:(AspectOptions)options
                            usingBlock:(id)block
                                 error:(NSError **)error;

Aspect源码主要用到了消息转发机制，有时间的可以研究下源码。下图展示的是消息转发机制的流程图：

image.png

6.事件拦截示例

（1）点击事件拦截

事件	hook的系统类	hook的系统方法
按钮的点击	UIApplication	sendAction:to: from:forEvent:
手势操作	UIGestureRecognizer	initWithTarget:action: addTarget:action:
列表点击	UITableView和UICollectionView	setDelegate:、tableView:didSelectRowAtIndexPath:、collectionView:didSelectItemAtIndexPath:等
系统弹窗	UIAlertView	setDelegate:、alertView:clickedButtonAtIndex:
系统导航栏返回按钮	UINavigationController	navigationBar:didPopItem:

（2）页面事件拦截

事件	hook的系统类	hook的系统方法
页面事件	UIVIewController	viewDidLoad 、viewWillAppear: 、viewDidAppear: 、viewWillDisappear:等生命周期方法:

代码示例.png

7.viewPath

为了对 某个页面的某个 view 进行数据收集，view需要一个唯一标识。视图结构可以看成是一颗树（viewTree）。
规定：在 viewTree 中，由一个 view 到根节点之间的每个节点的名称与深度（index）共同组成的信息，构成了此 view 的viewPath。

viewPath示例.png

growingIO xpath.png

参考文章： https://www.jianshu.com/p/69ce01e15042