Objective-C caching and Method Swizzling

翻译自http://kevin.sb.org/2006/11/16/objective-c-caching-and-method-swizzling/
本文链接：http://www.jianshu.com/p/c15d4690568e
Objective-C使用方法缓存机制，针对某个类中被一个或者多个对象反复调用的方法进行优化。上述情况很常见，举例来说，如果你遍历某个数组，对每个元素执行相同的操作，你会在一堆同一Class的不同实例上调用同一个方法。实际上-[NSEnumerator nextObject]方法本身也被缓存了。
方法缓存存在一个潜在问题的原因是，没人知道它是怎么运作的，也没人知道方法缓存会不会对方法注入(Method Swizzling)造成影响。
然而，简单的来说答案是NO。
Objective-C的方法缓存通过存储在每一个struct objc_class的cache属性中的一个小型散列表来工作的(类型是struct objc_cache)。这个散列表包含最近使用过的Method对象的指针，这个指针与从struct objc_class的struct objc_method_list中找到的Method对象是相同的。重要的一点是缓存的Method对象实际上可以是该类某一个父类的方法。这就使得缓存十分有用，如果一个方法被缓存了，方法分发系统就不必每次都在各个类的层级中寻找这个方法。
Method Swizzling不需要担心方法缓存的原因是，缓存的Method对象跟每个类里struct objc_method_list中的是同一个。当Method Swizzling修改了Method对象，缓存也同时修改了，所以任何之后的缓存命中都会指向这个修改后的Method。
如果你因为某些原因想刷新类的缓存（我想不到为啥要这么做），只需要在你的文件里添加：

void _objc_flush_caches(Class cls);

并调用它，传入你想刷新缓存的类。这个特殊的方法也会同时刷新该类所有父类的缓存。
Method Swizzling
如果你想在你的APP里面用Method Swizzling（or Input Manager, or SIMBL plugin, or……），我认为下面的实现是最佳实践。

void PerformSwizzle(Class aClass, SEL orig_sel, SEL alt_sel, BOOL forInstance)
{
    // First, make sure the class isn't nil
    if (aClass != nil) {
        Method orig_method = nil, alt_method = nil;
        // Next, look for the methods
        if (forInstance) {
            orig_method = class_getInstanceMethod(aClass, orig_sel);
            alt_method = class_getInstanceMethod(aClass, alt_sel);
        } else {
            orig_method = class_getClassMethod(aClass, orig_sel);
            alt_method = class_getClassMethod(aClass, alt_sel);
        }
        // If both are found, swizzle them
        if ((orig_method != nil) && (alt_method != nil)) {
            IMP temp;
            temp = orig_method->method_imp;
            orig_method->method_imp = alt_method->method_imp;
            alt_method->method_imp = temp;
        } else {
#if DEBUG
            NSLog(@"PerformSwizzle Error: Original %@, Alternate %@",(orig_method == nil)?@" not found":@" found",(alt_method == nil)?@" not found":@" found");
#endif
        }
    } else {
#if DEBUG
        NSLog(@"PerformSwizzle Error: Class not found");
#endif
    }
}
void MethodSwizzle(Class aClass, SEL orig_sel, SEL alt_sel)
{
    PerformSwizzle(aClass, orig_sel, alt_sel, YES);
}
void ClassMethodSwizzle(Class aClass, SEL orig_sel, SEL alt_sel)
{
    PerformSwizzle(aClass, orig_sel, alt_sel, NO);
}

这段特殊的实现交换了两个方法的method_imp指针，因此调用第一个方法会调用第二个方法的实现，反之亦然。优雅的部分是，你要想调用被修改方法的原实现，只需要调用你的新方法名就好了。接下来修改自SafariSource的代码，示范了这一点。

- (void) mySetString:(NSString *)string {
    NSUserDefaults *defs = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
    if ([defs boolForKey:SafariSourceEnabled]) {
        // do stuff here
    } else {
        [self mySetString:string];
    }
}

当任何代码试图调用这个类的setString:方法，注入的方法mySetString:就会被调用。由于两个方法进行了调换，调用mySetString:实际会调用原来的setString:方法。因此当看到代码看上去是递归调用时，实际是调用了原来的函数。
这个实现的最大瑕疵是，如果你想替换一个实际在父类里的实现的方法时，方法注入会影响父类的所有实例，而不是只影响子类。有些可能的方法，比如动态添加一个新类，用它来充当旧的类，但现在还没有人能实现。