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iOS KVO crash 自修复技术实现与原理解析

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: '0x7fb287002fb0; frame = (0 0; 207 368); layer = 0x604000039360>>: 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：

- (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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