iOS AOP框架Aspects实现原理
Aspects主要是利用了forwardInvocation进行转发，Aspects其实利用和kvo类似的原理，通过动态创建子类的方式，把对应的对象isa指针指向创建的子类，然后把子类的forwardInvocation的IMP替成ASPECTS_ARE_BEING_CALLED，假设要hook的方法名XX,在子类中添加一个Aspects_XX的方法，然后将Aspects_XX的IMP指向原来的XX方法的IMP，这样方便后面调用原始的方法，再把要hook的方法XX的IMP指向_objc_msgForward，这样就进入了消息转发流程，而forwardInvocation的IMP被替换成了ASPECTS_ARE_BEING_CALLED，这样就会进入ASPECTS_ARE_BEING_CALLED进行拦截处理，这样整个流程大概结束。
// 动态生成子类 把子类的方法替换成自己的
aspect_hookClass
// Default case. Create dynamic subclass.
const char *subclassName = [className stringByAppendingString:AspectsSubclassSuffix].UTF8String;
Class subclass = objc_getClass(subclassName);
if (subclass == nil) {
subclass = objc_allocateClassPair(baseClass, subclassName, 0);//(subclassName子类名_加后缀_Aspects_)
if (subclass == nil) {
NSString *errrorDesc = [NSString stringWithFormat:@"objc_allocateClassPair failed to allocate class %s.", subclassName];
AspectError(AspectErrorFailedToAllocateClassPair, errrorDesc);
return nil;
}
// 把子类的 forwardInvocation 指向 __ASPECTS_ARE_BEING_CALLED__
// 替换子类的 forwardInvocation 方法
aspect_swizzleForwardInvocation(subclass);
======
// 由于新创建的class没有实现 forwardInvocation 因此 这里的 originalImplementation就是空的
// 使用 __ASPECTS_ARE_BEING_CALLED__ 替换子类的 forwardInvocation 方法实现
// 由于子类本身并没有实现 forwardInvocation ，
// 所以返回的 originalImplementation 将为空值，所以子类也不会生成 AspectsForwardInvocationSelectorName 这个方法
static NSString *const AspectsForwardInvocationSelectorName = @"__aspects_forwardInvocation:";
static void aspect_swizzleForwardInvocation(Class klass) {
NSCParameterAssert(klass);
// If there is no method, replace will act like class_addMethod.
IMP originalImplementation = class_replaceMethod(klass, @selector(forwardInvocation:), (IMP)__ASPECTS_ARE_BEING_CALLED__, "v@:@");
if (originalImplementation) {
class_addMethod(klass, NSSelectorFromString(AspectsForwardInvocationSelectorName), originalImplementation, "v@:@");
}
AspectLog(@"Aspects: %@ is now aspect aware.", NSStringFromClass(klass));
}
// 修改了 subclass 以及其 subclass metaclass 的 class 方法,使他返回当前对象的 class 隐藏对外的Class 类似KVO
aspect_hookedGetClass(subclass, statedClass); subclass 动态生成的子类
aspect_hookedGetClass(object_getClass(subclass), statedClass);
static void aspect_hookedGetClass(Class class, Class statedClass) {
NSCParameterAssert(class);
NSCParameterAssert(statedClass);
Method method = class_getInstanceMethod(class, @selector(class));
IMP newIMP = imp_implementationWithBlock(^(id self) {
return statedClass;
});
class_replaceMethod(class, @selector(class), newIMP, method_getTypeEncoding(method));
}
第一部分主要是动态生成一个子类，然后把子类的forwardInvocation函数动态替换成ASPECTES_ARE_BEING_CALLED，然后通过object_setClass把self的isa指针指向subClass，这样后期调用的时候，会直接进入到动态创建的这个子类中来
// 被 hook 的 selector
Method targetMethod = class_getInstanceMethod(klass, selector);
IMP targetMethodIMP = method_getImplementation(targetMethod);
// 判断需要被Hook的方法是否应指向 _objc_msgForward 进入消息转发模式
if (!aspect_isMsgForwardIMP(targetMethodIMP)) {
// Make a method alias for the existing method implementation, it not already copied.
// 让一个新的子类方法名指向原先方法的实现，处理回调
const char *typeEncoding = method_getTypeEncoding(targetMethod);
SEL aliasSelector = aspect_aliasForSelector(selector);
if (![klass instancesRespondToSelector:aliasSelector]) {
__unused BOOL addedAlias = class_addMethod(klass, aliasSelector, method_getImplementation(targetMethod), typeEncoding);
NSCAssert(addedAlias, @"Original implementation for %@ is already copied to %@ on %@", NSStringFromSelector(selector), NSStringFromSelector(aliasSelector), klass);
}
// We use forwardInvocation to hook in.
class_replaceMethod(klass, selector, aspect_getMsgForwardIMP(self, selector), typeEncoding);
AspectLog(@"Aspects: Installed hook for -[%@ %@].", klass, NSStringFromSelector(selector));
}
第二部分aspect_isMsgForwardIMP是会提前进行判断原方法是否有被Hook走，有的话就不会再操作(这里和JSPatch会冲突),然后有两部操作，第一步把动态生成的带有前缀的方法的IMP指向原方法的实现，第二步把原来函数的IMP指针指向objc_msgForward直接进入消息转发流程
最终Hook到以下函数，执行完之后回调到原来的方法实现，到此所有流程就结束了
// This is the swizzled forwardInvocation: method.
static void __ASPECTS_ARE_BEING_CALLED__(__unsafe_unretained NSObject *self, SEL selector, NSInvocation *invocation) {
NSCParameterAssert(self);
NSCParameterAssert(invocation);
SEL originalSelector = invocation.selector;
SEL aliasSelector = aspect_aliasForSelector(invocation.selector);
invocation.selector = aliasSelector;
AspectsContainer *objectContainer = objc_getAssociatedObject(self, aliasSelector);
AspectsContainer *classContainer = aspect_getContainerForClass(object_getClass(self), aliasSelector);
AspectInfo *info = [[AspectInfo alloc] initWithInstance:self invocation:invocation];
NSArray *aspectsToRemove = nil;
// Before hooks.
aspect_invoke(classContainer.beforeAspects, info);
aspect_invoke(objectContainer.beforeAspects, info);
// Instead hooks.
BOOL respondsToAlias = YES;
if (objectContainer.insteadAspects.count || classContainer.insteadAspects.count) {
aspect_invoke(classContainer.insteadAspects, info);
aspect_invoke(objectContainer.insteadAspects, info);
}else {
Class klass = object_getClass(invocation.target);
do {
if ((respondsToAlias = [klass instancesRespondToSelector:aliasSelector])) {
[invocation invoke];
break;
}
}while (!respondsToAlias && (klass = class_getSuperclass(klass)));
}
// After hooks.
aspect_invoke(classContainer.afterAspects, info);
aspect_invoke(objectContainer.afterAspects, info);
// If no hooks are installed, call original implementation (usually to throw an exception)
if (!respondsToAlias) {
invocation.selector = originalSelector;
SEL originalForwardInvocationSEL = NSSelectorFromString(AspectsForwardInvocationSelectorName);
if ([self respondsToSelector:originalForwardInvocationSEL]) {
((void( *)(id, SEL, NSInvocation *))objc_msgSend)(self, originalForwardInvocationSEL, invocation);
}else {
[self doesNotRecognizeSelector:invocation.selector];
}
}
// Remove any hooks that are queued for deregistration.
[aspectsToRemove makeObjectsPerformSelector:@selector(remove)];
}
该函数为swizzle后, 实现新IMP统一处理的核心方法 , 完成一下几件事
处理调用逻辑, 有before, instead, after, remove四种option
将block转换成一个NSInvocation对象以供调用
从AspectsContainer根据aliasSelector取出对象, 并组装一个AspectInfo, 带有原函数的调用参数和各项属性, 传给外部的调用者 (在这是block) .
调用完成后销毁带有removeOption的hook逻辑, 将原selector挂钩到原IMP上, 删除别名selector
1.找到被 hook 的 originalSelector 的 方法实现
2.新建一个 aliasSelector 指向原来的 originalSelector 的方法实现
3.动态创建一个 originalSelector 所在实例的子类，然后 hook 子类的 forwardInvocation: 方法并将方法的实现替换成 ASPECTS_ARE_BEING_CALLED 方法
4.originalSelector 指向 _objc_msgForward 方法实现
5.实例的 originalSelector 的方法执行的时候，实际上是指向 objc_msgForward ，而 objc_msgForward 的方法实现被替换成ASPECTS_ARE_BEING_CALLED 的方法实现，也就是说 originalSelector 的方法执行之后，实际上执行的是__ASPECTS_ARE_BEING_CALLED 的方法实现。而 aliasSelector 的作用就是用来保存 originalSelector 的方法实现，当 hook 代码执行完成之后，可以回到 originalSelector 的原始方法实现上继续执行
1.找到被 hook 的 originalSelector 的 方法实现
2.新建一个 aliasSelector 指向原来的 originalSelector 的方法实现
3.动态创建一个 originalSelector 所在实例的子类，然后 hook 子类的 forwardInvocation: 方法并将方法的实现替换成 ASPECTS_ARE_BEING_CALLED 方法
4.originalSelector 指向 _objc_msgForward 方法实现
5.实例的 originalSelector 的方法执行的时候，实际上是指向 objc_msgForward ，而 objc_msgForward 的方法实现被替换成ASPECTS_ARE_BEING_CALLED 的方法实现，也就是说 originalSelector 的方法执行之后，实际上执行的是__ASPECTS_ARE_BEING_CALLED 的方法实现。而 aliasSelector 的作用就是用来保存 originalSelector 的方法实现，当 hook 代码执行完成之后，可以回到 originalSelector 的原始方法实现上继续执行
作者：Deft_MKJing宓珂璟
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/Deft_MKJing/article/details/79567663
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