Crash 防禦方案（一）：Unrecognized Selector

原文 : 與佳期的我的博客(gonghonglou.com)

線上 APP Crash 是比較嚴重的問題，既影響用戶體驗又不利於程序猿們的 KPI，咱們應當儘可能避免線上 Crash 的出現，因此但願在 APP 發生 Crash 的時候可以實現自動防禦，雖然咱們的手段可能會致使業務邏輯的出錯，但咱們能夠經過記錄 Crash，上報堆棧來及時解決問題，也比用戶 APP 崩潰掉要好得多。

文章參考網易iOS App運行時Crash自動防禦實踐 但給出了具體的實踐，有一些不一樣的方案，分析經常使用開源庫的作法或給出 Demo 來實現解決方案。

本系列文章防禦方案應對的的 Crash 有如下幾種：

• Unrecognized Selector Crash
• EXC_BAD_ACCESS crash
• Container Crash
• NSTimer Crash
• KVO Crash
• NSNotificationCenter Crash

Unrecognized Selector Crash

UIView *view = [UIView new];
[view performSelector:@selector(log)];
複製代碼

2019-07-08 14:07:35.895216+0800 GHLCrashGuard_Example[42376:3276094] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '-[UIView log]: unrecognized selector sent to instance 0x7f8e78c13950'

這算是 OC 裏很經典常見的 Crash 了，出現的緣由是向一個對象發送了該對象沒法響應的消息，或者能夠理解爲調用一個對象不存在的方法發生的 Crash。簡單陳述一下 OC 消息發送轉發流程，從 objc_msgSend 方法開始，OC 消息發送機制看起來像是 objc_msgSend 返回了數據，其實 objc_msgSend 從不返回數據而是你的方法被調用後返回了數據。步驟：

一、檢測這個 selector 是否是要忽略的。好比 Mac OS X 開發，有了垃圾回收就不理會 retain, release 這些函數了。 二、檢測這個 target 是否是 nil 對象。ObjC 的特性是容許對一個 nil 對象執行任何一個方法不會 Crash，由於會被忽略掉。 三、若是上面兩個都過了，那就開始查找這個類的 IMP，先從 cache 裏面找，完了找獲得就跳到對應的函數去執行。 四、若是 cache 找不到就找一下方法分發表。 五、若是分發表找不到就到超類的分發表去找，一直找，直到找到 NSObject 類爲止。

若是還找不到就要開始進入動態方法解析了。當向一個對象發送消息，發現對象沒法響應，對象會依次執行如下方法，這也是 ObjC 的運行時給出的三次拯救程序崩潰的機會：

六、ObjC 運行時會調用 +resolveInstanceMethod: 或者 +resolveClassMethod:，讓你有機會提供一個函數實現。若是你添加了函數並返回 YES，那運行時系統就會從新啓動一次消息發送的過程，若是 resolve 方法返回 NO ，運行時就會移到下一步，消息轉發（Message Forwarding）。 七、若是目標對象實現了-forwardingTargetForSelector: 方法，Runtime 這時就會調用這個方法，給你把這個消息轉發給其餘對象的機會。只要這個方法返回的不是 nil 和 self，整個消息發送的過程就會被重啓，固然發送的對象會變成你返回的那個對象。不然，就會繼續 八、這一步是 Runtime 最後一次給你挽救的機會。首先它會發送 -methodSignatureForSelector: 消息得到函數的參數和返回值類型。 若是 -methodSignatureForSelector: 返回 nil，Runtime 則會發出 -doesNotRecognizeSelector: 消息，程序這時也就掛掉了。 若是返回了一個函數簽名，Runtime 就會建立一個 NSInvocation 對象併發送 -forwardInvocation: 消息給目標對象。

解決方案

Unrecognized Selector Crash 正是發生在 -doesNotRecognizeSelector: 消息裏。防禦方案是去 hook NSObject 的 -forwardingTargetForSelector: 方法，具體思路是：

一、若是對象（或者父類）沒有重寫 forwardInvocation: 方法，那麼就認爲是調用出錯了 二、爲了防止 Crash 這時新建一個乾淨的 GHLCrashGuardProxy 對象，把方法轉發給 GHLCrashGuardProxy 三、GHLCrashGuardProxy 在 resolveInstanceMethod: 中動態的建立一個返回空的方法，而後執行該方法防止 Crash

這裏咱們選擇 hook forwardingTargetForSelector 方法的緣由是：

一、resolveInstanceMethod 須要在類的自己上動態添加它自己不存在的方法，這些方法對於該類自己來講冗餘的 二、forwardInvocation 能夠經過 NSInvocation 的形式將消息轉發給多個對象，可是其開銷較大，須要建立新的 NSInvocation 對象，而且 forwardInvocation 的函數常常被使用者調用，來作多層消息轉發選擇機制，不適合屢次重寫 三、forwardingTargetForSelector 能夠將消息轉發給一個對象，開銷較小，而且被重寫的機率較低，適合重寫

代碼實現

Hook 示例：

#import "NSObject+GHLCrashGuard.h"
#import <JRSwizzle/JRSwizzle.h>
#import "GHLUnrecognizedSelectorManager.h"

@implementation NSObject (GHLCrashGuard)

+ (void)load {
    // Unrecognized Selector
    [self jr_swizzleMethod:@selector(forwardingTargetForSelector:) withMethod:@selector(ghl_forwardingTargetForSelector:) error:nil];
}

- (id)ghl_forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
    
    return [[GHLUnrecognizedSelectorManager sharedInstance] handleObject:self forwardingTargetForSelector:aSelector];
}

@end
複製代碼

GHLUnrecognizedSelectorManager 查詢是否重寫 forwardInvocation: 方法並作轉發操做：

- (id)handleObject:(__unsafe_unretained id)object forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
    
    if (![self needGuard:[object class]]) {
        return nil;
    }
    
    NSLog(@"[%@ %@]: unrecognized selector sent to instance %@", [object class], NSStringFromSelector(aSelector), object);
    
    return [GHLCrashGuardProxy new];
}

- (BOOL)needGuard:(Class)cls {
    
    // 若是重寫了 forwardInvocation，說明本身要處理，這裏直接返回
    if ([self methodHasOverwrited:@selector(forwardInvocation:) cls:cls]) {
        return NO;
    }
    return YES;
}

// 判斷 cls 是否重寫了 sel 方法，遞歸調用判斷但不包括 NSObject
- (BOOL)methodHasOverwrited:(SEL)sel cls:(Class)cls {
    
    unsigned int methodCount = 0;
    Method *methods = class_copyMethodList(cls, &methodCount);
    for (int i = 0; i < methodCount; i++) {
        Method method = methods[i];
        if (method_getName(method) == sel) {
            free(methods);
            return YES;
        }
    }
    free(methods);
    
    // 可能父類實現了這個 sel，一直遍歷到基類 NSObject 爲止
    if ([cls superclass] != [NSObject class]) {
        return [self methodHasOverwrited:sel cls:[cls superclass]];
    }
    return NO;
}
複製代碼

GHLCrashGuardProxy 的 resolveInstanceMethod: 實現：

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
    class_addMethod([self class], sel, imp_implementationWithBlock(^{
        // 收集堆棧，上報 Crash
        NSLog(@"%@", [NSThread callStackSymbols]);        
        
        return nil;
    }), "@@:");
    return YES;
}
複製代碼

這裏爲了方便展現用了 NSThread 的 callStackSymbols 來收集堆棧，但這個方法只能收集當前線程的對戰，實際工做時能夠選擇 backtrace_symbols 方法或者更好的堆棧收集工具。

The return value describes the call stack backtrace of the current thread at the moment this method was called.

Demo 地址：GHLCrashGuard：GHLCrashGuard/Classes/Unrecognized Selector

後記

• 小白出手，請多指教。如言有誤，還望斧正！

• 轉載請保留原文地址：gonghonglou.com/2019/07/06/…