微信团队分享：iOS版微信是如何防止特殊字符导致的炸群、APP崩溃的？
本文来自微信开发团队yanyang的技术分享。
1、引言
相信大家都遇到过一段特殊文本可以让iOS设备所有app闪退的经历。前段时间大年初一，又出现某个印度语字符引起iOS11系统奔溃，所幸iOS版微信客户端做了保护并没有引起太大问题（字符处理这类技术问题，其实曾在Android版微信上导致过严重的用户体验危机，感兴趣的可以看看文章《微信团队披露：微信界面卡死超级bug“15。。。。”的来龙去脉》）。
一般来说，特殊字符闪退是系统漏洞引起，只要更新系统就行。但大部分用户不愿意更新系统，而苹果也不一定第一时间解决问题。另外后台可以拦截恶意文本传递，但对于本地已下发的消息，后台没有办法让它删除。所以客户端还是要做些保护预防特殊字符闪退。
学习交流：
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- 移动端IM开发入门文章：《新手入门一篇就够：从零开发移动端IM》
（本文同步发布于：http://www.52im.net/thread-1449-1-1.html）
2、微信的思路
由于无法事先知道字符串里包含特殊字符，所以只能先让它排版/绘制，看看是否出现问题。做法是，在排版/绘制字符串前，先设置标记位，排版/绘制结束后，移除标记位。
一旦发现标记位存在，就意味着这字符串可能有问题，下次就不显示这个字符串：
这里有几个问题：
有可能在排版/绘制过程中，其它线程crash，导致标记位不能正常移除。所以crash时要判断crash线程是否为排版/绘制线程。
究竟crash多少次才能判断这字符串是有问题的：最早做法是crash一次就直接屏蔽，但很多用户反馈，说某些好友昵称无法显示。其实iOS绘制字符串时也会极少概率出现闪退，从而误判。但crash两次才屏蔽的话，如果用户连续收到N条恶意消息，那么至少crash 2N次才彻底把所有有问题消息屏蔽。
因此，第一次字符串crash先不屏蔽，后续连续字符串crash的话，直接屏蔽。这样crash N+1次就能处理完了。
3、具体的iOS代码实现
正如第2节的思路那样。整个逻辑代码大致如下。
MessageItemView.mm：
//CP是CrashProtected的简称
@implementationMessageItemView
- (void)initContentLabel {
m_label = [[MMCPLabel alloc] init];
m_label.cpKey = [MMCPUtil generateKeyWithObject:self.messageModel];
if([MMCPUtil isUnsafeWithKey:m_label.cpKey]) {
// 检测出messageModel消息内容有问题，屏蔽显示
m_label.text = @"该内容无法显示";
} else{
m_label.text = self.messageModel.content;
}
}
@end
MMCPLabel.mm：
@implementationMMCPLabel
@synthesizecpKey = m_cpKey;
// 对常用的排版/绘制接口做检查
- (void)layoutSublayersOfLayer:(CALayer *)layer {
CScopedCrashCounter crashCounter(m_cpKey);
[superlayoutSublayersOfLayer:layer];
}
- (void)drawLayer:(CALayer *)layer inContext:(CGContextRef)ctx {
CScopedCrashCounter crashCounter(m_cpKey);
[superdrawLayer:layer inContext:ctx];
}
- (CGSize)sizeThatFits:(CGSize)size {
CScopedCrashCounter crashCounter(m_cpKey);
return[supersizeThatFits:size];
}
@end
MMCPUtil.mm：
// 利用C++特性，在声明C++类临时变量时，会自动执行构造函数，离开作用域会执行析构函数
// 因此构造函数做crashCount+1，析构函数做crashCount-1
classCScopedCrashCounter {
public:
CScopedCrashCounter(NSString*cpKey) {
m_cpKey = cpKey;
[MMCPUtil increaseCrashCountWithKey:m_cpKey];
}
~CScopedCrashCounter() {
[MMCPUtil decreaseCrashCountWithKey:m_cpKey];
}
private:
NSString*m_cpKey;
};
@implementationMMCPUtil
@synthesizecrashKeyMemoryMappedKV = m_crashKeyMemoryMappedKV; // 被判定为恶意信息对应的key
@synthesizecrashCountMemoryMappedKV = m_crashCountMemoryMappedKV; // 每个key crash次数
- (BOOL)isUnsafeWithKey:(NSString*)key {
return[m_crashKeyMemoryMappedKV getBoolForKey:key] == YES;
}
- (void)increaseCrashCountWithKey:(NSString*)key {
// 这里记录key所在线程
...
int32_t count = [m_crashCountMemoryMappedKV getInt32ForKey:key];
[m_crashCountMemoryMappedKV setInt32:count + 1 forKey:key]
}
- (void)decreaseCrashCountWithKey:(NSString*)key {
int32_t count = [m_crashCountMemoryMappedKV getInt32ForKey:key];
[m_crashCountMemoryMappedKV setInt32:MAX(0, count - 1) forKey:key];
}
// crash回调函数
- (void)onSignalCrash:(siginfo_t *)info {
// 先找到跟crash线程相同的key
NSString*key = [selflastCPKey:info->si_pid];
if(key == nil) return;
if(m_isLastTimeCrashedBySpecialCharacter == NO) {
// 设置当前是特殊字符引起的闪退，如果crash次数大于1，则屏蔽这字符串显示
[selfsetLastTimeCrashedBySpecialCharacter:YES];
if([m_crashCountMemoryMappedKV getInt32ForKey:key] > 1) {
[m_crashKeyMemoryMappedKV setBool:YESforKey:key];
}
} else{
// 连续特殊字符闪退，直接屏蔽
[m_crashKeyMemoryMappedKV setBool:YESforKey:key];
}
}
@end
4、还需要从用户体验上做更进一步改进
即使有了上面的N+1优化，当N很大时，客户端还是要crash很多次才能正常使用。之前有用户乱扫二维码被拉进炸群，如果不发红包，群主不停炸群；用户频繁crash，也无法退群。不少用户会选择卸载重装客户端。因此客户端要加上安全模式的机制。
当客户端检测出连续三次crash，下次启动会出现安全模式的界面，提示用户如何处理：
对于频繁闪退的群聊，主界面提供快捷入口方便用户退群。另外对于可能误判的字符串，界面也提供入口方便用户恢复字符串显示：
为了让后台第一时间发现新的特殊字符变种，客户端检测出特殊字符crash后，会把相关信息上报到后台。通过客户端上报、后台拦截的闭环，能大大降低特殊字符传播范围。这方案不仅用于特殊字符，还能用于其他恶意信息，如炸群消息、GIF、小视频、链接等。
5、通用组件MemoryMappedKV
由于需要埋点的地方太多了，昵称、消息内容、头像等等，为了不影响滑动性能，guoling同学开发了一套基于mmap的高性能通用key-value存储组件，敬请留意微信团队公众号的后续技术文章。
附录：有关微信、QQ的文章汇总
[1] QQ、微信团队原创技术文章：
《微信团队分享：iOS版微信是如何防止特殊字符导致的炸群、APP崩溃的？》
《腾讯技术分享：Android手Q的线程死锁监控系统技术实践》
《QQ音乐团队分享：Android中的图片压缩技术详解（上篇）》
《QQ音乐团队分享：Android中的图片压缩技术详解（下篇）》
《腾讯团队分享 ：一次手Q聊天界面中图片显示bug的追踪过程分享》
《微信团队分享：微信Android版小视频编码填过的那些坑》
《微信团队披露：微信界面卡死超级bug“15。。。。”的来龙去脉》
《月活8.89亿的超级IM微信是如何进行Android端兼容测试的》
《微信客户端团队负责人技术访谈：如何着手客户端性能监控和优化》
《微信团队原创分享：Android版微信的臃肿之困与模块化实践之路》
《微信团队原创分享：微信客户端SQLite数据库损坏修复实践》
《腾讯原创分享(一)：如何大幅提升移动网络下手机QQ的图片传输速度和成功率》
《腾讯原创分享(二)：如何大幅压缩移动网络下APP的流量消耗（下篇）》
《腾讯原创分享(二)：如何大幅压缩移动网络下APP的流量消耗（上篇）》
《如约而至：微信自用的移动端IM网络层跨平台组件库Mars已正式开源》
《开源libco库：单机千万连接、支撑微信8亿用户的后台框架基石 [源码下载]》
《微信新一代通信安全解决方案：基于TLS1.3的MMTLS详解》
《微信团队原创分享：Android版微信后台保活实战分享(进程保活篇)》
《微信团队原创分享：Android版微信后台保活实战分享(网络保活篇)》
《Android版微信从300KB到30MB的技术演进(PPT讲稿) [附件下载]》
《微信团队原创分享：Android版微信从300KB到30MB的技术演进》
《微信技术总监谈架构：微信之道——大道至简(PPT讲稿) [附件下载]》
《微信海量用户背后的后台系统存储架构(视频+PPT) [附件下载]》
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[2] 有关QQ、微信的技术故事：
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