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iOS runtime實用篇 ---避免常見崩潰

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原始碼

程式崩潰經歷

其實在很早之前就想寫這篇文章了,一直拖到現在。

  • 程式崩潰經歷1
    • 我們公司做的是股票軟體,但整合的是第三方的靜態庫(我們公司和第三方公司合作,他們提供股票的服務,我們付錢)。平時開發測試的時候好好的,結果上線幾天發現有崩潰的問題,其實責任大部分在我身上。
      • 我的責任: 過分信賴文件,沒進行容錯處理,也就是沒有對資料進行相應的判斷處理。
      • 下面附上程式碼,說明崩潰的原因

因第三方公司提供的資料錯亂導致有時候建立字典的時候個別value為nil才導致的崩潰

//巨集
#define CStringToOcString(cstr) [NSString stringWithCString:cstr encoding:GBK_ENCODE]
//將每組資料都儲存起來 NSMutableArray *returnArray = [NSMutableArray array]; for (int i = 0; i < recordM.count; i++) { Withdrawqry_entrust_record *record = (Withdrawqry_entrust_record *)alloca(sizeof(Withdrawqry_entrust_record)); memset(record, 0x00, sizeof(Withdrawqry_entrust_record)); [[recordM objectAtIndex:i] getValue:record]; //崩潰的原因在建立字典的時候,有個別value為nil (CStringToOcString)
NSDictionary *param = @{ @"batch_no" : CStringToOcString(record->batch_no),// 委託批號 @"entrust_no" : CStringToOcString(record->entrust_no),// 委託編號 @"entrust_type" : @(record->entrust_type),//委託類別 6 融資委託 7 融券委託 和entrust_bs結合形成融資買入,融資賣出,融券賣出,融券買入 @"entrust_bs"
: @(record->entrust_bs),// 買賣標誌 @"stock_account" : CStringToOcString(record->stock_account),//證券賬號 @"gdcode" : CStringToOcString(record->gdcode), ..... ..... ..... };
  • 解決辦法,在巨集那裡做了個判斷,若果value為nil,直接賦值為@""
#define CStringToOcString(cstr) [NSString stringWithCString:cstr encoding:GBK_ENCODE] ?
 [NSString stringWithCString:cstr encoding:GBK_ENCODE] : @""
  • 程式崩潰經歷2
    不做過多的闡述,直接看程式碼
    //伺服器返回的日期格式為20160301
    //我要將格式轉換成2016-03-01

    /** 委託日期 */
    NSMutableString *dateStrM = 伺服器返回的資料

    [dateStrM insertString:@"-" atIndex:4];
    [dateStrM insertString:@"-" atIndex:7];

就是上面的程式碼導致了上線的程式崩潰,搞的我在第二天緊急再上線了一個版本。
為何會崩潰呢?原因是伺服器返回的資料錯亂了,返回了0。這樣字串的長度就為1,而卻插入下標為4的位置,程式必然會崩潰。後來在原本程式碼上加了一個判斷,如下程式碼:

  if (dateStrM.length >= 8) {
      [dateStrM insertString:@"-" atIndex:4];
      [dateStrM insertString:@"-" atIndex:7];
   }

醒悟

  • 1、不要過分相信伺服器返回的資料會永遠的正確。
  • 2、在對資料處理上,要進行容錯處理,進行相應判斷之後再處理資料,這是一個良好的程式設計習慣。

思考:如何防止存在潛在崩潰方法的崩潰

  • 眾所周知,Foundation框架裡有非常多常用的方法有導致崩潰的潛在危險。對於一個已經將近竣工的專案,若起初沒做容錯處理又該怎麼辦?你總不會一行行程式碼去排查有沒有做容錯處理吧!-------- 別逗逼了,老闆催你明天就要上線了!
  • 那有沒有一種一勞永逸的方法?無需動原本的程式碼就可以解決潛在崩潰的問題呢?

解決方案

攔截存在潛在崩潰危險的方法,在攔截的方法裡進行相應的處理,就可以防止方法的崩潰

步驟:

  • 1、通過category給類新增方法用來替換掉原本存在潛在崩潰的方法。
  • 2、利用runtime方法交換技術,將系統方法替換成我們給類新增的新方法。

具體實現

建立一個工具類AvoidCrash,來處理方法的交換,獲取會導致崩潰程式碼的具體位置,在控制檯輸出錯誤的資訊......

AvoidCrash.h

//
//  AvoidCrash.h
//  AvoidCrash
//
//  Created by mac on 16/9/21.
//  Copyright © 2016年 chenfanfang. All rights reserved.
//

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <objc/runtime.h>

//通知的名稱,若要獲取詳細的崩潰資訊,請監聽此通知
#define AvoidCrashNotification @"AvoidCrashNotification"
#define AvoidCrashDefaultReturnNil  @"This framework default is to return nil."
#define AvoidCrashDefaultIgnore     @"This framework default is to ignore this operation to avoid crash."

@interface AvoidCrash : NSObject

/**
 *  become effective . You can call becomeEffective method in AppDelegate didFinishLaunchingWithOptions
 *  
 *  開始生效.你可以在AppDelegate的didFinishLaunchingWithOptions方法中呼叫becomeEffective方法
 */
+ (void)becomeEffective;

+ (void)exchangeClassMethod:(Class)anClass method1Sel:(SEL)method1Sel method2Sel:(SEL)method2Sel;

+ (void)exchangeInstanceMethod:(Class)anClass method1Sel:(SEL)method1Sel method2Sel:(SEL)method2Sel;

+ (NSString *)getMainCallStackSymbolMessageWithCallStackSymbolStr:(NSString *)callStackSymbolStr;

+ (void)noteErrorWithException:(NSException *)exception defaultToDo:(NSString *)defaultToDo;

@end

AvoidCrash.m

//
//  AvoidCrash.m
//  AvoidCrash
//
//  Created by mac on 16/9/21.
//  Copyright © 2016年 chenfanfang. All rights reserved.
//

#import "AvoidCrash.h"

//category
#import "NSArray+AvoidCrash.h"
#import "NSMutableArray+AvoidCrash.h"

#import "NSDictionary+AvoidCrash.h"
#import "NSMutableDictionary+AvoidCrash.h"

#import "NSString+AvoidCrash.h"
#import "NSMutableString+AvoidCrash.h"

#define AvoidCrashSeparator         @"================================================================"
#define AvoidCrashSeparatorWithFlag @"========================AvoidCrash Log=========================="

#define key_errorName        @"errorName"
#define key_errorReason      @"errorReason"
#define key_errorPlace       @"errorPlace"
#define key_defaultToDo      @"defaultToDo"
#define key_callStackSymbols @"callStackSymbols"
#define key_exception        @"exception"

@implementation AvoidCrash

/**
 *  開始生效(進行方法的交換)
 */
+ (void)becomeEffective {

    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{

        [NSArray avoidCrashExchangeMethod];
        [NSMutableArray avoidCrashExchangeMethod];

        [NSDictionary avoidCrashExchangeMethod];
        [NSMutableDictionary avoidCrashExchangeMethod];

        [NSString avoidCrashExchangeMethod];
        [NSMutableString avoidCrashExchangeMethod];

    });
}

/**
 *  類方法的交換
 *
 *  @param anClass    哪個類
 *  @param method1Sel 方法1
 *  @param method2Sel 方法2
 */
+ (void)exchangeClassMethod:(Class)anClass method1Sel:(SEL)method1Sel method2Sel:(SEL)method2Sel {
    Method method1 = class_getClassMethod(anClass, method1Sel);
    Method method2 = class_getClassMethod(anClass, method2Sel);
    method_exchangeImplementations(method1, method2);
}

/**
 *  物件方法的交換
 *
 *  @param anClass    哪個類
 *  @param method1Sel 方法1
 *  @param method2Sel 方法2
 */
+ (void)exchangeInstanceMethod:(Class)anClass method1Sel:(SEL)method1Sel method2Sel:(SEL)method2Sel {
    Method method1 = class_getInstanceMethod(anClass, method1Sel);
    Method method2 = class_getInstanceMethod(anClass, method2Sel);
    method_exchangeImplementations(method1, method2);
}

/**
 *  獲取堆疊主要崩潰精簡化的資訊<根據正則表示式匹配出來>
 *
 *  @param callStackSymbolStr 堆疊主要崩潰資訊
 *
 *  @return 堆疊主要崩潰精簡化的資訊
 */

+ (NSString *)getMainCallStackSymbolMessageWithCallStackSymbolStr:(NSString *)callStackSymbolStr {
    //不熟悉正則表示式的朋友,可以看我另外一篇文章,連結在下面
    //http://www.jianshu.com/p/b25b05ef170d

    //mainCallStackSymbolMsg的格式為   +[類名 方法名]  或者 -[類名 方法名]
    __block NSString *mainCallStackSymbolMsg = nil;

    //匹配出來的格式為 +[類名 方法名]  或者 -[類名 方法名]
    NSString *regularExpStr = @"[-\\+]\\[.+\\]";

    NSRegularExpression *regularExp = [[NSRegularExpression alloc] initWithPattern:regularExpStr options:NSRegularExpressionCaseInsensitive error:nil];

    [regularExp enumerateMatchesInString:callStackSymbolStr options:NSMatchingReportProgress range:NSMakeRange(0, callStackSymbolStr.length) usingBlock:^(NSTextCheckingResult * _Nullable result, NSMatchingFlags flags, BOOL * _Nonnull stop) {
        if (result) {
            mainCallStackSymbolMsg = [callStackSymbolStr substringWithRange:result.range];
            *stop = YES;
        }
    }];



    return mainCallStackSymbolMsg;
}

/**
 *  提示崩潰的資訊(控制檯輸出、通知)
 *
 *  @param exception   捕獲到的異常
 *  @param defaultToDo 這個框架裡預設的做法
 */
+ (void)noteErrorWithException:(NSException *)exception defaultToDo:(NSString *)defaultToDo {

    //堆疊資料
    NSArray *callStackSymbolsArr = [NSThread callStackSymbols];

    //獲取在哪個類的哪個方法中例項化的陣列  字串格式 -[類名 方法名]  或者 +[類名 方法名]
    NSString *mainCallStackSymbolMsg = [AvoidCrash getMainCallStackSymbolMessageWithCallStackSymbolStr:callStackSymbolsArr[2]];

    if (mainCallStackSymbolMsg == nil) {

        mainCallStackSymbolMsg = @"崩潰方法定位失敗,請您檢視函式呼叫棧來排查錯誤原因";

    }

    NSString *errorName = exception.name;
    NSString *errorReason = exception.reason;
    //errorReason 可能為 -[__NSCFConstantString avoidCrashCharacterAtIndex:]: Range or index out of bounds
    //將avoidCrash去掉
    errorReason = [errorReason stringByReplacingOccurrencesOfString:@"avoidCrash" withString:@""];

    NSString *errorPlace = [NSString stringWithFormat:@"Error Place:%@",mainCallStackSymbolMsg];

    NSString *logErrorMessage = [NSString stringWithFormat:@"\n\n%@\n\n%@\n%@\n%@\n%@\n\n%@\n\n",AvoidCrashSeparatorWithFlag, errorName, errorReason, errorPlace, defaultToDo, AvoidCrashSeparator];
    NSLog(@"%@", logErrorMessage);

    NSDictionary *errorInfoDic = @{
                                   key_errorName        : errorName,
                                   key_errorReason      : errorReason,
                                   key_errorPlace       : errorPlace,
                                   key_defaultToDo      : defaultToDo,
                                   key_exception        : exception,
                                   key_callStackSymbols : callStackSymbolsArr
                                   };

    //將錯誤資訊放在字典裡,用通知的形式傳送出去
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:AvoidCrashNotification object:nil userInfo:errorInfoDic];
}

@end

建立一個NSDictionary的分類,來防止建立一個字典而導致的崩潰。
NSDictionary+AvoidCrash.h

//
//  NSDictionary+AvoidCrash.h
//  AvoidCrash
//
//  Created by mac on 16/9/21.
//  Copyright © 2016年 chenfanfang. All rights reserved.
//

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface NSDictionary (AvoidCrash)

+ (void)avoidCrashExchangeMethod;

@end

NSDictionary+AvoidCrash.m
在這裡先補充一個知識點: 我們平常用的快速建立字典的方式@{key : value}; 其實呼叫的方法是dictionaryWithObjects:forKeys:count: 而該方法可能導致崩潰的原因為: key陣列中的key或者objects中的value為空

//
//  NSDictionary+AvoidCrash.m
//  AvoidCrash
//
//  Created by mac on 16/9/21.
//  Copyright © 2016年 chenfanfang. All rights reserved.
//

#import "NSDictionary+AvoidCrash.h"

#import "AvoidCrash.h"

@implementation NSDictionary (AvoidCrash)

+ (void)avoidCrashExchangeMethod {

    [AvoidCrash exchangeClassMethod:self method1Sel:@selector(dictionaryWithObjects:forKeys:count:) method2Sel:@selector(avoidCrashDictionaryWithObjects:forKeys:count:)];
}

+ (instancetype)avoidCrashDictionaryWithObjects:(const id  _Nonnull __unsafe_unretained *)objects forKeys:(const id<NSCopying>  _Nonnull __unsafe_unretained *)keys count:(NSUInteger)cnt {

    id instance = nil;

    @try {
        instance = [self avoidCrashDictionaryWithObjects:objects forKeys:keys count:cnt];
    }
    @catch (NSException *exception) {

        NSString *defaultToDo = @"This framework default is to remove nil key-values and instance a dictionary.";
        [AvoidCrash noteErrorWithException:exception defaultToDo:defaultToDo];

        //處理錯誤的資料,然後重新初始化一個字典
        NSUInteger index = 0;
        id  _Nonnull __unsafe_unretained newObjects[cnt];
        id  _Nonnull __unsafe_unretained newkeys[cnt];

        for (int i = 0; i < cnt; i++) {
            if (objects[i] && keys[i]) {
                newObjects[index] = objects[i];
                newkeys[index] = keys[i];
                index++;
            }
        }
        instance = [self avoidCrashDictionaryWithObjects:newObjects forKeys:newkeys count:index];
    }
    @finally {
        return instance;
    }
}

@end

來看下防止崩潰的效果

  • 正常情況下,若沒有我們上面的處理,如下程式碼就會導致崩潰
      NSString *nilStr = nil;
      NSDictionary *dict = @{
                             @"key" : nilStr
                             };

崩潰截圖如下:


崩潰截圖.png
  • 若通過如上的處理,就可以避免崩潰了
    [AvoidCrash becomeEffective];

控制檯的輸出截圖如下


防止崩潰控制檯輸出的資訊.png
  • 若想要獲取到崩潰的詳細資訊(我們可以監聽通知,通知名為:AvoidCrashNotification):可以將這些資訊傳到我們的伺服器,或者在整合第三方收集Crash資訊的SDK中自定義資訊,這樣我們就可以防止程式的崩潰,並且又得知哪些程式碼導致了崩潰。
 //監聽通知:AvoidCrashNotification, 獲取AvoidCrash捕獲的崩潰日誌的詳細資訊
 [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(dealwithCrashMessage:) name:AvoidCrashNotification object:nil];




- (void)dealwithCrashMessage:(NSNotification *)note {

    //注意:所有的資訊都在userInfo中
    //你可以在這裡收集相應的崩潰資訊進行相應的處理(比如傳到自己伺服器)
    NSLog(@"\n\n在AppDelegate中 方法:dealwithCrashMessage列印\n\n\n\n\n%@\n\n\n\n",note.userInfo);
}

附上一張截圖檢視通知中攜帶的崩潰資訊是如何的


AvoidCrashNotification通知的監聽.png

結束語

  • 程式崩潰有崩潰的好處,就是讓開發者快速認識到自己所寫的程式碼有問題,這樣才能及時修復BUG,當然這種好處只限於在開發階段。若一個上線APP出現崩潰的問題,這問題可就大了(老闆不高興,後果很嚴重)。

  • 個人建議:在釋出的時候APP的時候再用上面介紹的方法來防止程式的崩潰,在開發階段最好不用。

  • 上面只是舉個例子,更多防止崩潰的方法請檢視Github原始碼 AvoidCrash,這是我最近寫的一個框架,大家可以整合到自己的專案中去,在釋出APP的時候在appDelegate的didFinishLaunchingWithOptions中呼叫方法[AvoidCrash becomeEffective];即可,若要獲取崩潰資訊,監聽通知即可。

- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
    [AvoidCrash becomeEffective];

    //監聽通知:AvoidCrashNotification, 獲取AvoidCrash捕獲的崩潰日誌的詳細資訊
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(dealwithCrashMessage:) name:AvoidCrashNotification object:nil];
    return YES;
}

- (void)dealwithCrashMessage:(NSNotification *)note {

    //注意:所有的資訊都在userInfo中
    //你可以在這裡收集相應的崩潰資訊進行相應的處理(比如傳到自己伺服器)
    NSLog(@"\n\n在AppDelegate中 方法:dealwithCrashMessage列印\n\n\n\n\n%@\n\n\n\n",note.userInfo);
}


文/chenfanfang(簡書作者)
原文連結:http://www.jianshu.com/p/5d625f86bd02
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