Aspects源码解析之Block的动态调用

1、前言

我们在分析Block的动态调用之前,先简单了解一下消息的转发机制。作为一个iOS开发者,消息的转发机制应该都是我们耳熟能详的知识点了,这里贴一个转发流程图,不再占用篇幅:

消息转发流程简图.png
那我们今天也是使用到NSMethodSignatureNSInvocation来分析Block的动态调用。

2、实例探究

先解释一些概念
方法的构成:在runtime源码中,可以清晰的看到,方法method_t是由SEL + types + IMP 组成。
1、SEL:方法的编号。
2、types:方法的签名。简单的说方法签名包含:返回值、参数、参数类型,一个简单的例子v@:v对应返回值为void,@对应一个id类型的对象,:对应SEL。具体对比可以参照Type Encodings
3、IMP:一个函数指针,保存的是方法的地址。

接下来我们来看下面这段代码:

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // 方法的签名
    NSMethodSignature *signature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
    // NSInvocation对象
    NSInvocation *invocation = [NSInvocation invocationWithMethodSignature:signature];
    [invocation setTarget:self];
    [invocation setSelector:@selector(testInvocation)];
    [invocation invoke];
}

- (void)testInvocation {
    
    NSLog(@"testInvocation");
}

显然,我们的testInvocation方法会被调用。由我的 上篇文章 可以知道Block的本身也是对象,那Block如何进行动态调用呢?

我们再看下面Block动态调用的简单写法:

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    void (^testBlock)(NSString *, double) = ^(NSString *test, double a) {
        
        NSLog(@"block test %@ -- %.1f", test, a);
    };

    NSMethodSignature *signature = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@?@d"];
    NSInvocation *invocation = [NSInvocation invocationWithMethodSignature:signature];
    [invocation setTarget:testBlock];
    NSString *str = @"invocation block";
    [invocation setArgument:&str atIndex:1];
    double dou = 0.1;
    [invocation setArgument:&dou atIndex:2];
    [invocation invoke];
}

这是一段带有参数Block的动态调用代码,值得说的是,在一般方法的NSInvocation 中setArgument : atIndex :的index传的值是从2开始的,而Block的动态调用是从1开始的。原因是跟我们的方法签名有关,在越界信息中我们是可以看到所有types的遍历是从-1开始的-[NSInvocation setArgument:atIndex:]: index (3) out of bounds [-1, 2],一般方法的v@:分别是3个独立的代表,而在Blockv@?中@?是绑定一起的。(没有相关解释文档)

下面再来解析Aspects源码中如何实现的。本质上来讲,跟上面的简单写法一样。具体的源码解析,网上已经有一大堆的文章,这里只做简单说明,主要说一下源码中对Block的动态调用。
Aspects核心框架.jpg

首先看调用的API:

+ (id<AspectToken>)aspect_hookSelector:(SEL)selector
                      withOptions:(AspectOptions)options
                       usingBlock:(id)block
                            error:(NSError **)error;

来看源码中定义了AspectBlockRef的结构体:

AspectBlockRef定义.jpg
此Block结构体的定义和我的 上篇文章 的Clang编译结构一样,也可以 Clang官方文档 查看其定义。主要查看AspectIdentifier类就可以了。首先初始化的时候,在这个aspect_blockMethodSignature方法中,生成Block的NSMethodSignature,并且包装在AspectIdentifier对象中。后续再- (BOOL)invokeWithInfo:(id<AspectInfo>)info中,生成hook方法的NSInvocation中,触发block的调用。
下面贴上AspectIdentifier类中Block动态调用过程的注释。

+ (instancetype)identifierWithSelector:(SEL)selector object:(id)object options:(AspectOptions)options block:(id)block error:(NSError **)error {
    NSCParameterAssert(block);
    NSCParameterAssert(selector);
    NSMethodSignature *blockSignature = aspect_blockMethodSignature(block, error); // TODO: check signature compatibility, etc.
    if (!aspect_isCompatibleBlockSignature(blockSignature, object, selector, error)) {
        return nil;
    }

    AspectIdentifier *identifier = nil;
    if (blockSignature) {
        identifier = [AspectIdentifier new];
        // 方法的声明
        identifier.selector = selector;
        // block对象
        identifier.block = block;
        // block的签名信息
        identifier.blockSignature = blockSignature;
        identifier.options = options;
        identifier.object = object; // weak
    }
    return identifier;
}

- (BOOL)invokeWithInfo:(id<AspectInfo>)info {
    // 生成NSInvocation对象
    NSInvocation *blockInvocation = [NSInvocation invocationWithMethodSignature:self.blockSignature];
    // 交换之前的 invocation
    NSInvocation *originalInvocation = info.originalInvocation;
    // 参数个数
    NSUInteger numberOfArguments = self.blockSignature.numberOfArguments;

    // Be extra paranoid. We already check that on hook registration.
    // 检查block中写了几个参数,如果比原方法个数还多,那么是有问题的
    if (numberOfArguments > originalInvocation.methodSignature.numberOfArguments) {
        AspectLogError(@"Block has too many arguments. Not calling %@", info);
        return NO;
    }

    // The `self` of the block will be the AspectInfo. Optional.
    // 如果block中有参数,那么先把info放到1位置上
    if (numberOfArguments > 1) {
        [blockInvocation setArgument:&info atIndex:1];
    }
    // 根据block中的参数个数,从原方法中逐个赋值过来
    void *argBuf = NULL;
    for (NSUInteger idx = 2; idx < numberOfArguments; idx++) {
        const char *type = [originalInvocation.methodSignature getArgumentTypeAtIndex:idx];
        NSUInteger argSize;
        NSGetSizeAndAlignment(type, &argSize, NULL);
        
        if (!(argBuf = reallocf(argBuf, argSize))) {
            AspectLogError(@"Failed to allocate memory for block invocation.");
            return NO;
        }
        
        [originalInvocation getArgument:argBuf atIndex:idx];
        [blockInvocation setArgument:argBuf atIndex:idx];
    }
    // 执行block
    [blockInvocation invokeWithTarget:self.block];
    
    if (argBuf != NULL) {
        free(argBuf);
    }
    return YES;
}

3、最后

学无止境。在源码分析中,还是要主要学思想,知识点,架构。欢迎各位大佬点评、斧正。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 201,468评论 5 473
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,620评论 2 377
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 148,427评论 0 334
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,160评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,197评论 5 363
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,334评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,775评论 3 393
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,444评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,628评论 1 295
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,459评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,508评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,210评论 3 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,767评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,850评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,076评论 1 258
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,627评论 2 348
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,196评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容