IOS消应用实例–异常处理

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最近发现了一个在项目中常用的异常处理工具NullSafe,分析了它的实现原理,不小心发现了一个小Bug,现将其分享出来,关于这篇文章的Demo已经上传至GitHub,看完如有收获,欢迎Star,如有疑问欢迎issue,大家一起学习。在IOS开发中我们可能会遇到下面的情景:服务器给我们返回得某个字段是null,比如someValue:null,这个时候我们利用第三方工具转化之后会得到someValue = <null>,这个时候如果我们判断这个someValue的类型,会看到其为:NSNull。那么问题来了,如果这个someValue是要给控件赋值,比如:someLabel.text = someVlaue,这个时候相当于someLabel.text = nil,显然,是不会有问题的。但是有时候我们可能会给这个貌似是NSString的对象发送消息(因为我们在Model里定义了NSString * someValue),比如:[someValue length]。这个时候由于null这个对象没有这个方法,也就是是说:null 这个对象不能处理这个消息所有就会Crash,让程序闪退。那么我们怎样处理来避免这种Crash呢?我们怎样处理这个消息呢?
首先我们来看一下NSObject.h中我们不常用到的几个方法,以及它们的含义:

    + (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel; // 判断是否发现了这个method,如果发了,将其添加给该对象,并且返回YES,如果没有返回NO。
    + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel;// 同上类似
    
    - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;  // 这个方法来指定未被识别的消息首先要指向得对象 
     
    + (NSMethodSignature *)instanceMethodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;
    // 遍历一个类的实例方法得到这个消息得NSMethodSignature,这个返回值包含了对这个method相关的描述,如果这个method不能找到,那么返回nil.
     
     - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector;//遍历一个类的实例方法或者类方法来得到这个消息的NSMethodSignature
     
    - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation; // NSObject的子类可以覆盖这个方法来讲消息转发给其它的对象。当一个对象发送一个消息,但是这个对象不能响应这个消息,那么RunTime会给这个对象一个来转发这个消息的机会。
 这个对象通过创建一个NSInvocation对象作为参数来调用这个forwardInvocation方法,然后改对象会调用这个方法来将消息转发给其它对象。
 这个NSInvocation对象其实是有上一个方法methodSignatureForSelector中返回的NSMethodSignature来得到的,所以在重写这个方法之前我们必须重写methodSignatureForSelector方法。

    + (BOOL)instancesRespondToSelector:(SEL)aSelector;// 这个类的实例是否具有相应这个selector的能力,也就是说这个类有没有这样一个方法
    
    - (IMP)methodForSelector:(SEL)aSelector;//遍历一个类的实例方法或者类方法 得到这个方法的IMP(函数指针,指向这个方法的具体实现)
    
    + (IMP)instanceMethodForSelector:(SEL)aSelector;//遍历一个类的实例方法列表,得到这个方法IMP           
    - (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector; // 如果一个对象收到了一个消息,但是它不能处理这个消息,并且这个消息没有被转发,那么系统将会调用这个方法。
    同时这个方法会引发一个NSInvalidArgumentException,并且引发error.

那么这几个方法,在系统中是怎样的调用顺序呢?我们来看下图:

IOS消应用实例--异常处理
IOS中消息处理得流程

从中可以看出在给一个对象发送消息的时候,如果对象没有对应的IML,那么会调用对象所属类的

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

方法,然后看对于这个SEL对象是否可以执行,如果不可以执行则会调用

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

来找到一个对象处理这个方法(我们可以返回一个对象,这个对象可以处理这个方法),如果这个方法返回的是nil,那么会调用这个对象的

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector

这个方法,如果这方法调用之后,仍然没有找到对应的NSMethodSignature,那么会调用

- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector

这个方法,并且抛出异常,如果这个时候返回了一个有效的NSMethodSignature,那么会调用

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation

到这里消息的处理结束。
那么对于NSNull这个对象,我们如何让它处理一个其自身不能处理的消息呢?这时候,我们肯定会想到,将这个消息传递给其它可以处理的对象。那么问题来了:我们如何能找到这样一个对象呢?这时候我们想到了RunTime,利用RunTimeobjc_getClassList方法,我们可以获取整个项目中注册得所有类(只要在项目中添加了这个类文件,无论这个类是否被使用),这个时候我们可以过滤掉用不到的父类,以节约循环得次数,因为子类已经继承了父类的方法,所以具有处理这个消息得能力,之后首先利用上文提到的instancesRespondToSelector来判断这个类是否可以响应这个消息,如果可以响应,那么可以利用上文提到的instanceMethodSignatureForSelector来得到这个NSMethodSignature,并且返回。通过上述分析,系统会调用这个forwardInvocation,这个是时候我们调用NSInvocation的invokeWithTarget这个方法来将这个消息发送给nil,在OC中向一个nil发送任何消息都不会引起程序Crash,至此一个由于服务器返回数据异常而导致的Crash被解决了。这显然增加了系统的容错能力,在项目调试阶段,可能由于数据不完善,所以可以利用这个方法来规避Crash,但是在数据基本完善之后,我们可以去掉这种方法以便我们在程序Crash的时候,及时提醒后台人员来完善数据。

附:NullSafe的实现详解:
@implementation NSNull (NullSafe)

 - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector
{
    @synchronized([self class])
    {
        // 寻找 method signature
        NSMethodSignature *signature = [super methodSignatureForSelector:selector];
        if (!signature)
        {
            //改消息不能被NSNull处理,所以我们要寻找其它的可以处理的类              
            static NSMutableSet *classList = nil;
            static NSMutableDictionary *signatureCache = nil;// 缓存这个找到的 method signature,以便下次寻找
            if (signatureCache == nil)
            {
                classList = [[NSMutableSet alloc] init];
                signatureCache = [[NSMutableDictionary alloc] init];
            
            // 获取项目中的所有类,并且去除有子类的类。
            // objc_getClassList:这个方法会将所有的类缓存,以及这些类的数量。我们需要提供一块足够大得缓存来存储它们,所以我们必须调用这个函数两次。第一次来判断buffer的大小,第二次来填充这个buffer。
            int numClasses = objc_getClassList(NULL, 0);             
            Class *classes = (Class *)malloc(sizeof(Class) * (unsigned long)numClasses);
            numClasses = objc_getClassList(classes, numClasses);
            

         
            NSMutableSet *excluded = [NSMutableSet set];
            for (int i = 0; i < numClasses; i++)
            {
                
                Class someClass = classes[i];
                
                // 筛选出其中含有子类的类,加入:excluded中
                Class superclass = class_getSuperclass(someClass);
                while (superclass)
                {
                    if (superclass == [NSObject class]) // 如果父类是NSObject,则跳出循环,并且加入classList
                    {
                        // 将系统中用到的所有类都加到了ClassList中
                        [classList addObject:someClass];
                        break;
                    }
                    
                    //父类不是NSObject,将其父类添加到excluded
                    [excluded addObject:superclass];
                     superclass = class_getSuperclass(superclass);
                }
            }

            // 删除所有含有子类的类
            for (Class someClass in excluded)
            {
                [classList removeObject:someClass];
            }

            //释放内存
            free(classes);
        }
        
        // 首先检测缓存是否有这个实现
        NSString *selectorString = NSStringFromSelector(selector);
        signature = signatureCache[selectorString];
        if (!signature)
        {
            //找到方法的实现
            for (Class someClass in classList)
            {
                if ([someClass instancesRespondToSelector:selector])
                {
                    signature = [someClass instanceMethodSignatureForSelector:selector];
                    break;
                }
            }
            
            //缓存以备下次使用
            signatureCache[selectorString] = signature ?: [NSNull null];
        }
        else if ([signature isKindOfClass:[NSNull class]])
        {
            signature = nil;
        }
    }
    return signature;
    }
    }
   
   - (void)forwardInvocation:(NSInvocation  *)invocation
   {
    // 让nil来处理这个invocation
    [invocation invokeWithTarget:nil];
    
    }
    
  @end

在原文中作者是这样写的: [excluded addObject:NSStringFromClass(superclass)];
这样ClassList中存放的是Class,而excluded中存放的确是String,这样就不能过滤掉不必要的类。所以,我将其改为了: [excluded addObject:superclass];不知道作者是不是考虑了其他问题,也可能是由于其大意。

延伸阅读:

  1. http://www.jianshu.com/p/8774e192d8db
  2. http://www.cocoabuilder.com/archive/cocoa/48930-objc-getclasslist-pointers-and-nsarray.html
  3. https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Conceptual/ObjCRuntimeGuide/Introduction/Introduction.html

 

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未经允许不得转载:作者:SheaYang, 转载或复制请以 超链接形式 并注明出处 技术Dog|博客
原文地址:《IOS消应用实例–异常处理》 发布于2019-09-25

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