iOS开发中实现hook消息机制的方法探究
method swizzling 原理
在objective-c中调用一个方法，其实是向一个对象发送消息，查找消息的唯一依据是selector的名字。利用objective-c的动态特性，可以实现在运行时偷换selector对应的方法实现，达到给方法挂钩的目的。
每个类都有一个方法列表，存放着selector的名字和方法实现的映射关系。imp有点类似函数指针，指向具体的method实现。
我们可以利用 method_exchangeimplementations 来交换2个方法中的imp，
我们可以利用 class_replacemethod 来修改类，
我们可以利用 method_setimplementation 来直接设置某个方法的imp，
……
归根结底，都是偷换了selector的imp，如下图所示：
method swizzling 实践
举个例子好了，我想钩一下nsarray的lastobject 方法，只需两个步骤。
第一步：给nsarray加一个我自己的lastobject
#import "nsarray+swizzle.h"
@implementation nsarray (swizzle)
- (id)mylastobject
{
id ret = [self mylastobject];
nslog(@"********** mylastobject *********** ");
return ret;
}
@end
乍一看，这不递归了么？别忘记这是我们准备调换imp的selector，[self mylastobject] 将会执行真的 [self lastobject] 。
第二步：调换imp
#import
#import "nsarray+swizzle.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
@autoreleasepool {
method ori_method = class_getinstancemethod([nsarray class], @selector(lastobject));
method my_method = class_getinstancemethod([nsarray class], @selector(mylastobject));
method_exchangeimplementations(ori_method, my_method);
nsarray *array = @[@"0",@"1",@"2",@"3"];
nsstring *string = [array lastobject];
nslog(@"test result : %@",string);
return 0;
}
}
控制台输出log：
2013-07-18 16:26:12.585 hook[1740:c07] ********** mylastobject ***********
2013-07-18 16:26:12.589 hook[1740:c07] test result : 3
结果很让人欣喜，是不是忍不住想给uiwebview的loadrequest: 加 todo 了呢？
示例
有了这个原理，接下来让我们来看一个实例：
下面先直接上源码：
//
// testhookobject.m
// testhookmessage
//
// created by maplecao on 13-2-28.
// copyright (c) 2013年 maplecao. all rights reserved.
//
#import "testhookobject.h"
#import <objc/objc.h>
#import <objc/runtime.h>
@implementation testhookobject
// this method will just excute once
+ (void)initialize
{
// 获取到uiwindow中sendevent对应的method
method sendevent = class_getinstancemethod([uiwindow class], @selector(sendevent:));
method sendeventmyself = class_getinstancemethod([self class], @selector(sendeventhooked:));
// 将目标函数的原实现绑定到sendeventoriginalimplemention方法上
imp sendeventimp = method_getimplementation(sendevent);
class_addmethod([uiwindow class], @selector(sendeventoriginal:), sendeventimp, method_gettypeencoding(sendevent));
// 然后用我们自己的函数的实现，替换目标函数对应的实现
imp sendeventmyselfimp = method_getimplementation(sendeventmyself);
class_replacemethod([uiwindow class], @selector(sendevent:), sendeventmyselfimp, method_gettypeencoding(sendevent));
}
/*
* 截获到window的sendevent
* 我们可以先处理完以后，再继续调用正常处理流程
*/
- (void)sendeventhooked:(uievent *)event
{
// do something what ever you want
nslog(@"haha, this is my self sendeventmethod!!!!!!!");
// invoke original implemention
[self performselector:@selector(sendeventoriginal:) withobject:event];
}
@end
下面我们来逐行分析一下上面的代码：
首先我们来看19行，这一行主要目的是获取到uiwindow原生的sendevent的method(一个结构体，用来对方法进行描述)，接着第20行是获取到我们自己定义的类中的sendevent的method(这两个方法的签名必须一样，否则运行时报错)。第23行我们通过uiwindow原生的sendevent的method获取到对应的imp(一个函数指针)，第24行使用运行时api class_addmethod给uiwindow类添加了一个叫sendeventoriginal的方法，该方法使用uiwindow原生的sendevent的实现，并且有着相同的方法签名(必须相同，否则运行时报错)。27行是获取我们自定义类中的sendeventmyself的imp，28行是关键的一行，这一行的主要目的是为uiwindow原生的sendevent指定一个新的实现，我们看到我们将该实现指定到了我们自己定义的sendeventmyself上。到了这儿我们就完成了偷梁换柱，大功告成。
执行上面这些行以后，我们就成功的将uiwindow的sendevent重定向到了我们自己的写的sendeventmyself的实现，然后将其原本的实现重定向到了我们给它新添加的方法sendeventoriginal中。而sendeventmyself中，我们首先可以对这个消息进行我们想要的处理，然后再通过41行调用sendeventoriginal方法转到正常的执行流程。
这块儿你可能有个困惑 “我们自定义类中明明是没有sendeventoriginal方法的啊？”
为什么执行起来不报错，而且还会正常执行？因为sendeventmyself是uiwindow的sendevent重定向过来的，所以在运行时该方法中的self代表的就是uiwindow的实例，而不再是testhookobject的实例了。加上sendeventoriginal是我们通过运行时添加到uiwindow的实例方法，所以可以正常调用。当然如果直接通过下面这种方式调用也是可以的，只不过编译器会提示警告(编译器没那么智能)，因此我们采用了performselector的调用方式。
[self sendeventoriginal:event];
以上就是hook的实现，使用时我们只需要让testhookobject类执行一次初始话操作就可以了，执行完以后。uiwindow的sendevent消息就会会hook到我们的sendeventmyself中了。
下面是调用代码：
- (bool)application:(uiapplication *)application didfinishlaunchingwithoptions:(nsdictionary *)launchoptions
{
self.window = [[[uiwindow alloc] initwithframe:[[uiscreen mainscreen] bounds]] autorelease];
// override point for customization after application launch.
self.viewcontroller = [[[testhookviewcontroller alloc] initwithnibname:@"testhookviewcontroller" bundle:nil] autorelease];
self.window.rootviewcontroller = self.viewcontroller;
[self.window makekeyandvisible];
//hook uiwindow‘s sendevent method
testhookobject *hooksendevent = [[testhookobject alloc] init];
[hooksendevent release];
uibutton *btn = [[uibutton alloc] initwithframe:cgrectmake(0, 0, 100, 100)];
btn.center = cgpointmake(160, 240);
btn.backgroundcolor = [uicolor redcolor];
[btn addtarget:self action:@selector(btnaction:) forcontrolevents:uicontroleventallevents];
[self.window addsubview:btn];
[btn release];
return yes;
}
代码中我们还专门添加了一个button来验证，hook完以后消息是否正常传递。经验证消息流转完全正常。