不自觉的想起自己从业的这十几年，如白驹过隙。现在谈到上还熟悉的的语言以ASM/C/C++/OC/JS/Lua/Ruby/Shell等为主，其他的基本上都是用时拈来过时忘，语言这种东西变化是在太快了， 不过大体换汤不换药，我感觉近几年来所有的语言隐隐都有一种大统一的走势，一旦有个特性不错，你会在不同的语言中都找到这种技术的影子。所以我对使用哪种语言并不是很执着，不过C/C++是信仰罢了 : )
Lokie工作中大部分用OC和Ruby、Shell之类的东西，前段时间一直想找一款合适的iOS下能用的AOP框架。iOS业内比较被熟知的应该就是Aspect了。但是Aspect性能比较差，Aspect的trampoline函数借助了OC语言的消息转发流程，函数调用使用了NSInvocation，我们知道，这两样都是性能大户。有一份测试数据，基本上NSInvocation的调用效率是普通消息发送效率的100倍左右。事实上，Aspect只能适用于每秒中调用次数不超过1000次的场景。当然还有一些其他的库，虽然性能有所提升，但不支持多线程场景，一旦加锁，性能又有明显的损耗。
找来找去也没有什么趁手的库，于是想了想，自己写一个吧。于是Lokie便诞生了。
Lokie的设计基本原则只有两条，第一高效，第二线程安全。为了满足高效这一设计原则，Lokie一方面采用了高效的C++设计语言，标准使用C++14。C++14因引入了一些非常棒的特性比如MOV语义，完美转发，右值引用，多线程支持等使得与C++98相比，性能有了显著的提升。另一方面我们抛弃了对OC消息转发和NSInvocation的依赖，使用libffi进行核心trampoline函数的设计，从而直接从设计上就砍倒性能大户。此外，对于线程锁的实现也使用了轻量的CAS无锁同步的技术，对于线程同步开销也降低了不少。
通过一些真机的性能数据来看，以iPhone 7P为例， Aspect百万次调用消耗为6s左右，而相同场景Lokie开销仅有0.35s左右， 从测试数据上来看，性能提升还是非常显著的。
我是个急性子，看书的时候也是喜欢先看代码。所以我先帖lokie的开源地址：
https://github.com/alibaba/Lokie
喜欢翻代码的同学可以先去看看。
Lokie的头文件非常简单， 如下所示只有两个方法和一个LokieHookPolicy的枚举。
#import
typedef enum : NSUInteger {
LokieHookPolicyBefore = 1 method_name = sel;
smt->method_types = "";
smt->method_imp = &_objc_msgForward;
_cache_fill (cls, smt, sel);
methodPC = &_objc_msgForward;
}
...
}消息转发机制这部分动态方法解析，备援接收者，消息重定向应该是很多面试官都喜欢问的环节 : ) ，我想大家肯定是比较熟悉这部分内容，这里就不再赘述了。
trampline函数的实现接下来的内容，我们简单介绍下，从汇编的视角出发，如何实现一个trampline函数，完成c函数级别的函数转发。以x86指令集为例，其他类型原理也相似。
从汇编的角度来看，函数的跳转，最直接的方式就是插入jmp指令。x86指令集中，每条指令都有自己的指令长度，比如说jmp指令， 长度为5，其中包含一个字节的指令码，4个字节的相对偏移量。假定我们手头有两个函数A和B, 如果想让B的调用转发到A上去， 毫无疑问，jmp指令是可以帮上忙的。接着我们要解决的问题是如何计算出这两个函数的相对偏移量。这个问题我们可以这样考虑， 但cpu碰到jmp的时候，它的执行动作为ip = ip + 5 + 相对偏移量。
为了更加直接的解释这个问题，我们看看下面的额汇编函数（不熟悉汇编的同学不用担心， 这个函数没有干任何事情，只是做一个跳转）。
你也可以跟我一起来做，先写一个jump_test.s，定义了一个什么事情都没做的函数。
先看看汇编代码文件：(jump_test.s)翻译成C函数的话，就是void jump_test(){ return ; }。
.global _jump_test
_jump_test:
jmp jlable #！为了测试jmp指令偏移量，人为的给加几个nop
nop
nop
nop
jlable:
rep;ret接着，我们在创建一个C文件：在这个文件里，我们调用刚才创建的jump_test函数。
#include
extern void jump_test();
int main(){
jump_test();
}最后就是编译链接了， 我们创建一个build.sh生成可执行文件portal 。
#! /bin/sh
cc -c -o main.o main.c
as -o jump_test.o jump_test.s
cc -o portal main.c jump_test.o我们使用 lldb 加载调试刚才生成的prtal文件，并把断点打在函数 jump_test 上。
lldb ./portal
b jump_test
r在我机器上，是如下的跳转地址， 你的地址可能和我的不太一样，不过没关系，这并不影响我们的分析。
Process 22830 launched: './portal' (x86_64)
Process 22830 stopped
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = breakpoint 1.1
frame #0: 0x0000000100000f9f portal`jump_test
portal`jump_test:
-> 0x100000f9f : jmp 0x100000fa7 ; jlable
0x100000fa4 : nop
0x100000fa5 : nop
0x100000fa6 : nop演示到这里的时候，我们成功的从汇编的视角，看到了一些我们想要的东西。
首先看看当前的 ip 是 0x100000f9f, 我们汇编中使用的jlable此时已经被计算，变成了新的目标地址（0x100000fa7）。我们知道，新的 ip 是通过当前 ip 加偏移算出来的， jmp的指令长度是5，前面我们已经解释过了。所以我们可以知道下面的关系：
new_ip = old_ip + 5 + offset;把从 lldb 中获取的地址放进来，就变成了：
0x100000fa7 = 0x100000f9f + 5 + offset ==> offset = 3.回头看看汇编代码， 我们在代码中使用了三个nop, 每个nop指令为1个字节， 刚好就是跳转到三个nop指令之后。做了个简单的验证之后，我们把这个等式做个变形，于是得到 offset = new_ip - old_ip - 5; 当我们知道 A函数和B函数之后，就很容易算出jmp的操作数是多少了。
讲到这里，函数的跳转思路就非常清晰了，我们想在调用A的时候，实际跳转到B。比如我们有个C api, 我们希望每次调用这个api的时候，实际上跳转到我们自定义的函数里面, 我们需要把这个api的前几个字节修改下，直接jmp到我们自己定义的函数中。前5个字节第一个当然就是jmp的操作码了，后面四个字节是我们计算出的偏移量。
最后给出一个完整的例子。汇编分析以及C代码一并打包放上来。
#include
#include
int new_add(int a, int b){
return a+b;
}
int add(int a, int b){
printf("my_add org is called!\n");
return 0;
}
typedef struct{
uint8_t jmp;
uint32_t off;
} __attribute__((packed)) tramp_line_code;
void dohook(void *src, void *dst){
vm_protect(mach_task_self(), (vm_address_t)src, 5, 0, VM_PROT_ALL);
tramp_line_code jshort;
jshort.jmp = 0xe9;
jshort.off = (uint32_t)(long)dst - (uint32_t)(long)src - 0x5;
memcpy(my_add, (const void*)&jshort, sizeof(tramp_line_code));
vm_protect(mach_task_self(), (vm_address_t)src, 5, 0, VM_PROT_READ|VM_PROT_EXECUTE);
}
int main(){
dohook(add, new_add);
int c = add(10, 20); //! 该函数默认实现是返回 0， hook之后，返回 30
printf("res is %d\n", c);
return 0;
}
编译脚本（系统 macOS）：
gcc -o portal ./main.c
执行: ./portal
输出: res is 30至此， 函数调用已经被成功转发了。
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