作者简介

刘徐兵（Alvin Liu），云智慧/开发经理。曾在高德、当当有多年大型App开发教训，在云智慧从事APM SDK研发工作5+年。对App开发和性能优化有深刻的钻研和实际。

iOS利用数据采集的根底 Objective-C Runtime

1、音讯转发

Objective-C语言扩大了C语言，扩大的外围在于引入了Runtime库，使Objective-C语言领有了面向对象和动静运行时的个性。而动静运行时机制的外围和体现是音讯转发机制。

Objective-C语言领有动静运行时的机制，办法的执行是在运行阶段决定的而不是在编译阶段决定的。而办法执行的本质是向对象发送了一个音讯，官网API为

objc_msgSend(void /* id self, SEL op, ... */ )

objc_msgSend有2个罕用参数：id self 和 SEL op，用于标识对象和办法，即向某个对象发送了某个音讯。因而Objective-C的[instance method]调用会被编译器转换成C语言API objc_msgSend的调用。

以下音讯转发机制原理图从官网文档翻译而来：

音讯转发机制示例图

如上图所示，Objective-C的音讯转发流程中，在以后对象办法列表中找不到办法的实现时，运行时环境会顺次进行三个阶段的查找

第一阶段

对象在收到无奈解决的音讯时，首先调用所属类的下列类办法。

+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{     //默认返回NO     return NO;} +(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel{     //默认返回NO     return NO;}

如果在其中找到了办法的实现，则进行音讯解决；否则就进入第二阶段。

第二阶段

在以后类里找不到该办法的实现时，运行时零碎尝试更换调用的对象，会调用如下办法

-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{}

如果在该办法中还找不到办法的实现，就进入第三阶段。

第三阶段

到这里是最初一个阶段，通过创立NSInvocation实例，将与未解决的音讯无关的细节封装起来，运行时零碎调用的接口为

-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{}

该办法会沿着类的继承链始终往上调用，直至在NSObject的该办法中抛出doesNotRecognizeSelector:异样。

2、函数指针

SEL是Objective-C语言的办法选择器，也就是selector的指针。再往底层去，每个办法SEL还对应着一个IMP函数指针，指向办法实现的首地址。官网API为：

typedef id (*IMP)(id, SEL, ...);

有了它就能够间接执行IMP指向的函数（办法）了。

以上介绍了实践根底，上面介绍下基于Objective-C语言动静运行时的办法拦挡（Hook）操作。

Hook原理

Hook步骤

  1. 应用Category个性往类中增加用于拦挡的办法SEL
  2. 应用零碎runtime的接口（Swizzle）替换办法实现体（IMP）

Hook应用示例图

如图所示，开发者调用原有办法时，会转发到拦挡的办法里，因替换了原办法与拦挡办法的入口地址（IMP），在拦挡办法执行完结时能调回原办法，对原有业务没有影响。

Hook回调函数

难点：不是类的实例形式，不能用Category个性。

优化前： 全工程扫描，再拦挡。

毛病：只能在主线程中操作，扫描文件数和耗费的工夫与App的规模大小成正比。

回调函数拦挡优化

步骤：

  1. 针对要应用protocol的零碎类应用Category个性增加拦挡办法
  2. 拦挡设置delegate的setter办法，获取到delegate的实例
  3. 针对获取到的delegate实例再进行回调办法拦挡

优化后

1、提早拦挡：在办法被调用时才被拦挡而且只拦挡一次

2、SDK的启动操作跟App的业务和规模无关，对App的影响降到最低

解体解码实际

目标： 理解iOS解体解码原理

解体解码步骤

  1. 虚拟内存偏移量：145624-＞0x238d8-＞0x00000001000238d8
  2. 应用dwarfdump命令，将dSYM文件解析成可读文件

dwarfdum-e--debug-info 蕴含全副类和办法的代码和地址映射信息-＞信息文件

dwarfdum-e--debug-line 蕴含全副类的代码行号和地址映射信息-＞行号文件

  1. 在信息文件中查找偏移量所在的类和办法，失去解体的类和对应的办法
  2. 在行号文件中查找偏移量所在的行号，失去具体的解体行号

虚拟内存偏移量：

0x00000001000238d8

dSYM文件解析命令

  1. symbolicatecrash-＞全文本解析
  2. atos（mac)/atosl(linux)-＞单行解析

H5页面监控原理

以上介绍了零碎原生接口的数据采集原理，上面介绍下H5页面数据采集实现原理。

H5页面数据采集通过主动往H5页面注入JS代码实现。流程如下图所示

H5页面注入JS代码示意图

如上图所示，在UIWebView时代，通过NSURLProtocol协定簇的接口，拦挡到加载页面数据的接口，获取到H5数据块，检测数据块中的<head>标签，将JS代码注入到<head>中。这样JS代码就和H5页面代码一起加载、工作，可能采集到H5页面的相干信息。JS代码采集到信息后，通过iframe的形式触发UIWebView的回调将信息发送给原生SDK端存储、上报。

在WKWebView时代，因为WKWebView是独自的过程，在App里从零碎的网络协议簇无奈获取到WKWebView的数据，可通过拦挡WKWebView的回调函数去执行JS代码，能起到与UIWebView同样的数据采集成果。这里不再赘述。

PS：JS代码的工作原理是另一个技术畛域的领域，不在这里赘述。

写在最初

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