iOS开发进阶：三方源码解读

一、YYMemoryCache的源码解读

• YYKit项目

YYMemoryCache是用来做内存管理的类，他支持设置缓存对象的个数、最大占用内存大小、时间等限制来达到较好的存储状态，他内部支持通过LRU淘汰策略来清理低频使用的数据。

1.YYMemoryCache分为两个主体部分:

• YYMemoryCache类

//通过key来查询一个对象
- (nullable id)objectForKey:(id)key;

//添加一个实体到缓存
- (void)setObject:(nullable id)object forKey:(id)key withCost:(NSUInteger)cost;

//通过key来删除一个缓存实体
- (void)removeObjectForKey:(id)key;

//清理所有的缓存实体
- (void)removeAllObjects;

//通过count、内存大小、时间等条件删除缓存实体
- (void)trimToCount:(NSUInteger)count;
- (void)trimToCost:(NSUInteger)cost;
- (void)trimToAge:(NSTimeInterval)age;

• _YYLinkedMap类和_YYLinkedMapNode类，是一个与CFMutableDictionaryRef结合的双向链表.

//新插入一个节点到头部
- (void)insertNodeAtHead:(_YYLinkedMapNode *)node;

//将节点移动到头部
- (void)bringNodeToHead:(_YYLinkedMapNode *)node;

//移除一个节点
- (void)removeNode:(_YYLinkedMapNode *)node;

//移除尾节点
- (_YYLinkedMapNode *)removeTailNode;

//移除所有节点
- (void)removeAll;

核心部分是_YYLinkedMap链表，他通过hash表来维护节点的生命周期，根据LRU将最新访问的对象移动/插入到链表的头部，那么响应的不常用的就回跑到链表的末尾，再根据内存限制、个数显示等因素移除的不常用的数据。

2.读取:- (id)objectForKey:(id)key

• 该方法是一个简单的查询的方法，入惨为缓存实体的key，预处理判空。
• 通过key查询hash表中的节点，如果存在则更新节点的最后访问时间为当前时间，并且将节点移动到双向链表的头部；最后返回节点上存储的实体。

3.写入:- (void)setObject:(id)object forKey:(id)key withCost:(NSUInteger)cost

• 该方法是一个设置实体的方法，入参包括实体的key、实体本身、占用内存大小
• 预处理判空：如果key为空则return；如果实体为空，则通过key移除hash表的数据、移除链表中的节点
• 否则通过key查询hash中的节点。
• 如果节点已经存在，则更新节点的占用内存大小、时间、实体数据，并修改整体占用内存大小，再将该节点移动到链表的头部
• 如果节点不存在，则新建节点，绑定相关信息后插入链表头部(存入hash表)
• 根据限制的占用内存大小、缓存个数清理掉多余的数据。对于内存的清理可能回清理掉多个节点的数据，但是对于个数现在通常只会多一个，如果多了移除为节点就可以了。

4.链表：_YYLinkedMap

• 内部使用双向链表(Double Linked List)和哈希表(Dictionary)
• 自身持有链表的头节点和尾节点(非虚拟节点)
• 在插入到头部insertNodeAtHead、移除指定节点removeNode、移除尾节点removeTailNode、移除全部removeAll这些涉及到数据留存的时候内部进行了hash表的增删；而在链表中移动bringNodeToHead则不需要更改hash表。
• 移除全部的时候，直接进行将总个数、占用内存滞空、hash表等置空。
• 为什么使用双向链表?

1.使用双向链表可以快速的移动节点：假如把第N个节点移动到第1个位置，则只需要操作一次就到位了，时间复杂度为O(1)；如果使用数组则需要将1到N-1之间的数据都向后移动一位，需要执行N-2次，时间复杂度为O(n)。
2.使用双向链表可以快速增删元素：假如删除指定的节点，使用爽链表则直接将删除节点的上一节点的next指针指向当前节点的下一个节点，将当前节点的next节点的prev指针指向当前节点的上一个节点，一次操作完成任务，时间复杂度O(1);如果使用单向链表，在做删除时，无法直接拿到当前节点的上一个节点，只能从头开始遍历，找到当前节点的前一个节点，时间复杂度为O(n)。

• _YYLinkedMapNode的prev和next指针，为什么使用__unsafe_unretained修饰？

1._YYLinkedMapNode存入hash表的时候，会对其进行retain操作,所以这里不需要强持有。
2.如果这强持有会造成循环引用：相邻的两个节点A.next = B, B.prev = A,构成循环引用了，在释放的时候必须手动将prev、next指针置为nil，并且在removeAll的时候需要手动将每一个节点的前驱、后续指针置为nil，多了很多操作。

• 为什么使用CFMutableDictionaryRef，而不用NSMutableDictionary?

两者功能相近，CFMutableDictionaryRef是基于C的实现，效率更高，而NSMutableDictionary是对CFMutableDictionaryRef的封装。

二、Aspects源码解读

1.Objective-C的runtime

• Objective-C的runtime可以允许我们在运行时进行方法交换，或者在原方法之前插入自定义方法:

+ (void)hookClass:(Class)classObject fromSelector:(SEL)fromSelector toSelector:(SEL)toSelector {
    Class class = classObject;
    // 得到被交换类的实例方法
    Method fromMethod = class_getInstanceMethod(class, fromSelector);
    // 得到交换类的实例方法
    Method toMethod = class_getInstanceMethod(class, toSelector);
    
    // class_addMethod() 函数返回成功表示被交换的方法没实现，然后会通过 class_addMethod() 函数先实现；返回失败则表示被交换方法已存在，可以直接进行 IMP 指针交换 
    if(class_addMethod(class, fromSelector, method_getImplementation(toMethod), method_getTypeEncoding(toMethod))) {
        // 进行方法的交换
        class_replaceMethod(class, toSelector, method_getImplementation(fromMethod), method_getTypeEncoding(fromMethod));
    } else {
        // 交换 IMP 指针
        method_exchangeImplementations(fromMethod, toMethod);
    }
}

• 使用案例：略。
• class_getInstanceMethod可以得到该类的实例方法，class_addMethod可以为类添加方法，返回true表示被交换的方法的方法没有实现，已经添加成功。返回false表示已经存在添加失败。然后在根据是否添加成功，来class_replaceMethod或method_exchangeImplementations。
• 但是直接使用runtime进行方法交换会有如下风险：交换需要在+load方法中实现，并且只能交换1次(或者奇数次)；被替换的方法只能是当前类的方法，不能是父类的方法，父类的方法只能在调用的时候使用，而不是在交换时；交换的方法如果_cmd则可能会出现一些其他的问题；还可能出现方法名冲突等问题。

2.Aspects

• Aspects项目
• Aspects是一个通过runtime消息转发机制实现的的方法交换的库。他将所有的方法调用都指到_objc_msgForward函数调用上，按照自己的方式实现了消息转发，自己处理参数列表、返回值，通过NSInvocation调用方法。
• 使用案例:

[NXViewController aspect_hookSelector:@selector(viewDidAppear:) withOptions:AspectPositionBefore usingBlock:^(id info, BOOL animated){
        NSLog(@"NXViewController-viewDidAppear:");
} error:NULL];

• AspectOptions有四个枚举值:AspectPositionAfter表示在原始方法之前回调;AspectPositionBefore表示在原始方法之后回调，而AspectPositionInstead表示直接取代原始的方法实现。AspectOptionAutomaticRemoval表示会在首次回调后移除。
• hook之前会判断是否允许hook,[aspect_isSelectorAllowedAndTrack]:retain, release, autorelease, forwardInvocation:这几个方法是不能hook的；dealloc方法只能hook在原始方法调用之前。不能响应的方法不能hook；同一个方法在父子类继承关系中只能hook一次。
• 然后再根据交换的事类对象、还是实例对象分别处理,[aspect_prepareClassAndHookSelector]：类对象先修改forwardInvocation，将类的实现转成自己的实现，然后重新生成一个方法来实现交换，最后交换IMP;对于实例对象的方法交换先创建一个新的子类，并将当前实例的isa指向新创建的类，然后再修改类的方法(与KVO的底层实现相似)