OC-runtime-防止数组越界（全局方式）

数组越界问题，解决方法也简单，就是使用runtime进行方法交换，在自定义方法中进行规避越界的情况。

+ (void)load{
        
    [super load];
        
    Method fromMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(objectAtIndex:));
    Method toMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(xz_objectAtIndex:));
    
    method_exchangeImplementations(fromMethod, toMethod);
}

- (id)xz_objectAtIndex:(NSUInteger)index{

     // 数组为空或索引超出范围时，进行规避越界行为
    if (!self.count || index >= self.count) {
        
        @try{
            
            return [self xz_objectAtIndex:index];
        }
        @catch(NSException *exception){
            
            NSLog(@"method:%@,exception:%@",NSStringFromSelector(_cmd),exception);
            
            return nil;
        }
    }
    
    return [self xz_objectAtIndex:index];
}

但可能也没那么简单，这里当数组为空的时候，程序依然会崩溃，提示

index 1 beyond bounds for empty NSArray 

这里怎么就不好用了呢，原来当数组为空的时候，类型是__NSSingleObjectArrayI，而不是__NSArrayI。

这里就牵扯到一个知识点：类簇；在Objc中有许多类簇，比如NSNumber、NSString、NSArray。

什么是类簇？将一些相似的类组合在一个公共的、抽象的超类下面，使用的时候，判断使用的条件返回具体的类的实例，是一种抽象的工厂模式。例如NSNumber，是类int，char，Bool的超类工厂类，在内部NSNumber会转化成NSInt类的具体工厂 。

图片.png

数组的类簇包括哪些呢？

• 1.数组为空的时候__NSArray0
• 2.数组只有一个元素的时候__NSSingleObjectArrayI
• 3.数组有多个元素的时候__NSArrayI
• 4.可变数组__NSArrayM

    NSArray *array1 = [[NSArray alloc]init];
    NSArray *array2 = [NSArray array];
    NSArray *array3 = @[@1,@2];
    NSArray *array4 = [NSArray arrayWithObject:@"1"];

// po 之后
(lldb) po array1
<__NSArray0 0x7fff80617ad0>(

)

(lldb) po array2
<__NSArray0 0x7fff80617ad0>(

)

(lldb) po array3
<__NSArrayI 0x6000015dcf00>(
1,
2
)

(lldb) po array4
<__NSSingleObjectArrayI 0x6000017d41d0>(
1
)

    NSMutableArray *mutaArray = [NSMutableArray array];
    NSMutableArray *mutaArray1 = [NSMutableArray arrayWithObject:@"1"];
    NSMutableArray *mutaArray2 = [NSMutableArray arrayWithArray:@[@1,@2,@3,@4]];
(lldb) po mutaArray
<__NSArrayM 0x600001bd56b0>(

)

(lldb) po mutaArray1
<__NSArrayM 0x600001bd5560>(
1
)

(lldb) po mutaArray2
<__NSArrayM 0x600001bd5770>(
1,
2,
3,
4
)

所以对数据的越界行为，进行runtime方法交换的时候，需要考虑__NSArray0、__NSSingleObjectArrayI、__NSArrayI、__NSArrayM，这几种类型。

代码修改为

+ (void)load{
        
    [super load];
        
    // 因为数组是类簇类型的类，集合了几种相似的类，所以要考虑多种情况
    
    // 1,当数组为空的时候，类为__NSArray0
    Method fromEmptyArrayMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArray0"), @selector(objectAtIndex:));
    Method toEmptyArrayMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArray0"), @selector(xz_empty_objectAtIndex:));
    method_exchangeImplementations(fromEmptyArrayMethod, toEmptyArrayMethod);
    
    // 2,当数组只有一个元素的时候，类为__NSSingleObjectArrayI
    Method fromSingleArrayMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSSingleObjectArrayI"), @selector(objectAtIndex:));
    Method toSingleArrayMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSSingleObjectArrayI"), @selector(xz_signle_objectAtIndex:));
    method_exchangeImplementations(fromSingleArrayMethod, toSingleArrayMethod);

    // 3,当不可变数组有多个元素的时候，类为__NSArrayI
    Method fromArrayMehod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(objectAtIndex:));
    Method toArrayMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayI"), @selector(xz_objectAtIndex:));
    method_exchangeImplementations(fromArrayMehod, toArrayMethod);
    
    // 4,当可变数组有多个元素的时候，类为__NSArrayM
    Method fromMutableArrayMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayM"), @selector(objectAtIndex:));
    Method toMutableArrayMethod = class_getInstanceMethod(objc_getClass("__NSArrayM"), @selector(xz_mutable_objectAtIndex:));
    method_exchangeImplementations(fromMutableArrayMethod, toMutableArrayMethod);
}

#pragma mark - 可变数组:类为__NSArrayM
- (id)xz_mutable_objectAtIndex:(NSUInteger)index{
    
    // 数组为空或索引超出范围时，进行规避越界行为
    if (!self.count || index >= self.count) {
        
        @try{
            
            return [self xz_mutable_objectAtIndex:index];
        }
        @catch(NSException *exception){
            
            NSLog(@"method:%s\n,exception:%@",__func__,exception);

            return nil;
        }
    }
    
    return [self xz_mutable_objectAtIndex:index];
}


#pragma mark - 不可变数组:类为__NSArrayI
- (id)xz_objectAtIndex:(NSUInteger)index{
    
    // 数组为空或索引超出范围时，进行规避越界行为
    if (!self.count || index >= self.count) {
        
        @try{
            
            return [self xz_objectAtIndex:index];
        }
        @catch(NSException *exception){
            
            NSLog(@"method:%s\n,exception:%@",__func__,exception);

            return nil;
        }
    }
    
    return [self xz_objectAtIndex:index];
}


#pragma mark - 单个元素数组:类为__NSSingleObjectArrayI
- (id)xz_signle_objectAtIndex:(NSUInteger)index{
    
    // 数组为空或索引超出范围时，进行规避越界行为
    if (!self.count || index >= self.count) {
        
        @try{
            
            return [self xz_signle_objectAtIndex:index];
        }
        @catch(NSException *exception){
            
            NSLog(@"method:%s\n,exception:%@",__func__,exception);

            return nil;
        }
    }
    
    return [self xz_signle_objectAtIndex:index];
}


#pragma mark - 空数组:类为__NSArray0
- (id)xz_empty_objectAtIndex:(NSUInteger)index{
    
    // 数组为空或索引超出范围时，进行规避越界行为
    if (!self.count || index >= self.count) {
        
        @try{
            
            return [self xz_empty_objectAtIndex:index];
        }
        @catch(NSException *exception){
            
            NSLog(@"method:%s\n,exception:%@",__func__,exception);
            
            return nil;
        }
    }
    
    return [self xz_empty_objectAtIndex:index];
}

• 知识点：类簇、抽象工厂模式
• 参考文章：iOS 类簇(Class Cluster)使用心得