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iOS KVO crash 自修复技术实现与原理解析

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b9welm

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发表于 2018-02-08 12:31:05
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摘要: 【前言】KVO API设计非常不合理,于是有很多的KVO三方库,比如 KVOController 用更优的API来规避这些crash,但是侵入性比较大,必须编码规范来约束所有人都要使用该方式。有没有什么更优雅,无感知的接入方式?

点此查看原文:http://click.aliyun.com/m/41952/

KVO crash 自修复技术实现与原理解析

前言 
【前言】KVO API设计非常不合理,于是有很多的KVO三方库,比如 KVOController用更优的API来规避这些crash,但是侵入性比较大,必须编码规范来约束所有人都要使用该方式。有没有什么更优雅,无感知的接入方式?

简介 
KVO crash 也是非常常见的 Crash 类型,在探讨 KVO crash 原因前,我们先来看一下传统的KVO写发:

#warning move this to top of .m file//#define MyKVOContext(A) static void * const A = (void*)&A;static void * const MyContext = (void*)&MyContext;

#warning move this to viewdidload or init method 
   // KVO注册监听:
   // _A 监听 _B  的 @"keyPath"  属性
   //[self.B  addObserver: self.A forKeyPath:@"keyPath" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:MyContext];- (void)dealloc {
   // KVO反注册
   [_B removeObserver:_A forKeyPath:@"keyPath"];
}// KVO监听执行 #warning — please move this method to  the class of _A  - (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context {
   if(context != MyContext) {
       [super observeValueForKeyPath:keyPath ofObject:object change:change context:context];
       return;
   }
   if(context == MyContext) {
   //if ([keyPath isEqualToString:@"keyPath"]) {
       id newKey = change[NSKeyValueChangeNewKey];
       BOOL boolValue = [newKey boolValue];

   }}

看到如上的写发,大概我们就明白了 API 设计不合理的地方:

B 需要做的工作太多,B可能引起Crash的点也太多:

B 需要主动移除监听者的时机,否则就crash:

B 在释放变为nil后,hook dealloc时机 
A 在释放变为nil后 否则报错 Objective-C Thread 1: EXC_BAD_ACCESS (code=EXC_I386_GPFLT) 
KVO的被观察者dealloc时仍然注册着KVO导致的crash

B 不能移除监听者A的时机,否则就crash:

B没有被A监听 
B已经移除A的监听。 
添加KVO重复添加观察者或重复移除观察者(KVO 注册观察者与移除观察者不匹配)导致的crash。

采取的措施:

B添加A监听的时候,避免重复添加,移除的时候避免重复移除。 
B dealloc时及时移除 A 
A dealloc时,让 B 移除A。 
避免重复添加,避免重复移除。 
报错信息一览:

2018-01-24 16:08:54.100667+0800 BootingProtection[63487:29487624] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSInternalInconsistencyException', reason: '>: An -observeValueForKeyPath:ofObject:change:context: message was received but not handled.

防crash措施 
于是有很多的KVO三方库,比如 KVOController 用更优的API来规避这些crash,但是侵入性比较大,必须编码规范来约束所有人都要使用该方式。有没有什么更优雅,无感知的接入方式?

那便是我们下面要讲的 KVO crash 防护机制。

我们可以对比下其他的一些KVO防护方案:

网络上有一些类似的方案,“大白健康系统”方案大致如下:

KVO的被观察者dealloc时仍然注册着KVO导致的crash 的情况,可以将NSObject的dealloc swizzle, 在object dealloc的时候自动将其对应的kvodelegate所有和kvo相关的数据清空,然后将kvodelegate也置空。避免出现KVO的被观察者dealloc时仍然注册着KVO而产生的crash

这样未免太过麻烦,我们可以借助第三方库 CYLDeallocBlockExecutor hook 任意一个对象的 dealloc 时机,然后在 dealloc 前进行我们需要进行的操作,因此也就不需要为 NSObject 加 flag 来进行全局的筛选。flag 效率非常底,影响 app 性能。

“大白健康系统”思路是建立一个delegate,观察者和被观察者通过delegate间接建立联系,由于没有demo源码,这种方案比较繁琐。可以考虑建立一个哈希表,用来保存观察者、keyPath的信息,如果哈希表里已经有了相关的观察者,keyPath信息,那么继续添加观察者的话,就不载进行添加,同样移除观察的时候,也现在哈希表中进行查找,如果存在观察者,keypath信息,那么移除,如果没有的话就不执行相关的移除操作。要实现这样的思路就需要用到methodSwizzle来进行方法交换。我这通过写了一个NSObject的cagegory来进行方法交换。示例代码如下:

下面是核心的swizzle方法:

iOS KVO crash 自修复技术实现与原理解析

- (void)cyl_crashProtectaddObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context{   if (!observer || !keyPath || keyPath.length == 0) {       return;
   }

   @synchronized (self) {       NSInteger kvoHash = [self _cyl_crashProtectHash:observer :keyPath];       if (!self.KVOHashTable) {           self.KVOHashTable = [NSHashTable hashTableWithOptions:NSPointerFunctionsStrongMemory];
       }       if (![self.KVOHashTable containsObject:@(kvoHash)]) {
           [self.KVOHashTable addObject:@(kvoHash)];
           [self cyl_crashProtectaddObserver:observer forKeyPath:keyPath options:options context:context];
           [self cyl_willDeallocWithSelfCallback:^(__unsafe_unretained id observedOwner, NSUInteger identifier) {
               [observedOwner cyl_crashProtectremoveObserver:observer forKeyPath:keyPath context:context];
           }];
           __unsafe_unretained typeof(self) unsafeUnretainedSelf = self;
           [observer cyl_willDeallocWithSelfCallback:^(__unsafe_unretained id observerOwner, NSUInteger identifier) {
               [unsafeUnretainedSelf cyl_crashProtectremoveObserver:observerOwner forKeyPath:keyPath context:context];
           }];
       }
   }

}

- (void)cyl_crashProtectremoveObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath context:(void *)context {   //TODO:  加上 context 限制,防止父类、子类使用同一个keyPath。
   [self cyl_crashProtectremoveObserver:observer forKeyPath:keyPath];

}

- (void)cyl_crashProtectremoveObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath{   //TODO:  white list
   if (!observer || !keyPath || keyPath.length == 0) {       return;
   }
   @synchronized (self) {       if (!observer) {           return;
       }       NSInteger kvoHash = [self _cyl_crashProtectHash:observer :keyPath];
       NSHashTable *hashTable = [self KVOHashTable];       if (!hashTable) {           return;
       }       if ([hashTable containsObject:@(kvoHash)]) {
           [self cyl_crashProtectremoveObserver:observer forKeyPath:keyPath];
           [hashTable removeObject:@(kvoHash)];
       }
   }

}

之后我们就可以模拟dealloc中不写removeObserver,同时也可以写, 
同时也可以多次 addObserver、removeObserver 这样就完全不干扰我们平时的代码书写逻辑了。


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