NSProxy

概念

NSProxy是一个类似于NSObject的根类，看代码：

NS_ROOT_CLASS
@interface NSProxy {
    Class   isa;
}

上面我们可以看到NSProxy是一个实现了NSObject协议的根类。
苹果的官方文档是这样描述它的：
NSProxy 是一个抽象基类，它为一些表现的像是其它对象替身或者并不存在的对象定义API。一般的，发送给代理的消息被转发给一个真实的对象或者代理本身引起加载(或者将本身转换成)一个真实的对象。NSProxy的基类可以被用来透明的转发消息或者耗费巨大的对象的lazy 初始化。

NSProxy实现了包括NSObject协议在内基类所需的基础方法，但是作为一个抽象的基类并没有提供初始化的方法。它接收到任何自己没有定义的方法他都会产生一个异常，所以一个实际的子类必须提供一个初始化方法或者创建方法，并且重载forwardInvocation:方法和methodSignatureForSelector:方法来处理自己没有实现的消息。一个子类的forwardInvocation:实现应该采取所有措施来处理invocation,比如转发网络消息，或者加载一个真实的对象，并把invocation转发给他。methodSignatureForSelector:需要为给定消息提供参数类型信息，子类的实现应该有能力决定他应该转发消息的参数类型，并构造相对应的NSMethodSignature对象。详细信息可以查看NSDistantObject, NSInvocation, and NSMethodSignature的类型说明。
相信看了这些描述我们应该能对NSProxy有个初步印象，它仅仅是个转发消息的场所，至于如何转发，取决于派生类到底如何实现的。比如我们可以在内部hold住（或创建）一个对象，然后把消息转发给该对象。那我们就可以在转发的过程中做些手脚了。甚至也可以不去创建这些对象，去做任何你想做的事情，但是必须要实现他的forwardInvocation:和methodSignatureForSelector:方法。

用途

1. 现在比较流行的说法是用它来模拟多重继承，大致过程就是让它Hold住你要实现多继承的类的对象，然后被hold住的对象的行为定义在接口中，并让Proxy去实现这些接口。然后再转发的时候把消息转发到实现了该接口的对象去执行，这样就好像实现了多重继承一样。注意：这个真不是多重继承，只是包含，然后把消息路由到指定的对象而已，其实完全可以用NSObject类来实现。
2. 另外一个功能也是我们要重点介绍的功能就是AOP（Aspect Oriented Programming），它是可以通过预编译方式和运行期动态代理实现再不修改源代码的情况下给程序动态添加功能的一种技术。因为OC的动态语言特性，所以再OC里实现AOP也有多种方式，比如使用Runtime的swizzle method机制来实现方法替换从而达到Hook的目的（后面尽量抽时间写一篇文章来介绍，也当自己给自己备注一下）。
3. Mac编程里的分布式编程的应用。
4. 其他：脑洞大开的程序员们可以把任何符合当前场景的工作放到这里。

AOP与NSProxy

OC的动态语言的核心部分应该就是objc_msgSend方法的调用了。该函数的声明大致如下：
id objc_msgSend(id self, SEL _cmd, ...)
其中第一个参数是接受消息的target，第二个参数是要执行的selector，也就是我们要调用的方法，后面可以接若干个要传给selector的参数。
那只要我们能够Hook到对某个对象的objc_msgSend的调用，并且可以修改其参数甚至于修改成任意其他selector的IMP，我们就实现了AOP。
让我们来做一个简单的demo看看能不能完成我们希望的功能。

@interface MyProxy : NSProxy{
//再内部hold住一个要hook的对象
id _innerObject;
}
+(instancetype)proxyWithObj:(id)object;
@end

@interface Dog : NSObject
-(NSString *)barking:(NSInteger)months;
@end

再来看实现部分

@implementation MyProxy
+(instancetype)proxyWithObj:(id)object{
    MyProxy *proxy = [MyProxy alloc];
    //hold住要hook的对象
    proxy->_innerObject = object;
    //注意返回的值是Proxy对象
    return proxy;
}
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel{
    //这里可以返回任何NSMethodSignature对象，你也可以完全自己构造一个
    return [_innerObject methodSignatureForSelector:sel];
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation{
    if([_innerObject respondsToSelector:invocation.selector]){
        NSString *selectorName = NSStringFromSelector(invocation.selector);
        NSLog(@"Before calling %@",selectorName);
        [invocation retainArguments];
        NSMethodSignature *sig = [invocation methodSignature];
        //获取参数个数，注意再本例里这里的值是3，为什么呢？
        //对，就是因为objc_msgSend的前两个参数是隐含的
        NSUInteger cnt = [sig numberOfArguments];
        //本例只是简单的将参数和返回值打印出来
        for (int i = 0; i < cnt; i++) {
            const char * type = [sig getArgumentTypeAtIndex:i];
            if(strcmp(type, "@") == 0){
                NSObject *obj;
                [invocation getArgument:&obj atIndex:i];
                //这里输出的是："parameter (0)'class is MyProxy"
                //也证明了这是objc_msgSend的第一个参数
                NSLog(@"parameter (%d)'class is %@",i,[obj class]);
            }
            else if(strcmp(type, ":") == 0){
                SEL sel;
                [invocation getArgument:&sel atIndex:i];
                //这里输出的是:"parameter (1) is barking:"
                //也就是objc_msgSend的第二个参数
                NSLog(@"parameter (%d) is %@",i,NSStringFromSelector(sel));
            }
            else if(strcmp(type, "q") == 0){
                int arg = 0;
                [invocation getArgument:&arg atIndex:i];
                //这里输出的是:"parameter (2) is int value is 4"
                //稍后会看到我们再调用barking的时候传递的参数就是4
                NSLog(@"parameter (%d) is int value is %d",i,arg);
            }
        }
        //消息转发
        [invocation invokeWithTarget:_innerObject];
        const char *retType = [sig methodReturnType];
        if(strcmp(retType, "@") == 0){
            NSObject *ret;
            [invocation getReturnValue:&ret];
            //这里输出的是:"return value is wang wang!"
            NSLog(@"return value is %@",ret);
        }
        NSLog(@"After calling %@",selectorName);
    }
}
@end

@implementation Dog
-(NSString *)barking:(NSInteger)months{
    return months > 3 ? @"wang wang!" : @"eng eng!";
}
@end

函数的调用如下：

Dog *dog = [MyProxy proxyWithObj:[Dog alloc]];
[dog barking:4];

从上面的代码我们可以看到，我们可以任意更改参数，调用的方法，甚至转发给其他类型的对象，这确实达到了Hook对象的目的，也就是可以实现AOP的功能了。