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[iOS]用户行为分析模块

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思路

1.采集数据

采集数据

  1. 利用Hook分别在UIViewController和UIControl中注入用户行为分析采集代码
  2. 把采集到的数据存储在Sandbox中

2.发送数据

发送数据

  1. 启动App
  2. 检查是否有昨天及之前的用户行为分析日志文件，并删除存在的所有zip文件（保证日志文件夹的正确性，不会出现不必要的zip文件）
  3. 把昨天及之前的用户行为分析日志文件进行打包操作，形成zip文件
  4. 上传zip文件
  5. 上传成功则删除zip文件和昨天及之前的用户行为分析日志文件，上传失败则只删除zip文件。这样可以保证每次每个日志文件只能成功上传一次，且及时删除文件保持App所占内存空间不会因为日志文件而逐渐变大。

实现

1.Hook通过置换函数的方式来实现代码的注入

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// Class KitHookUtil.m

#pragma mark - 调换函数实现
+ (void) swizzlingInClass: (Class)cls originalSelector: (SEL)originalSelector swizzledSelector: (SEL)swizzledSelector {
    Class class = cls;
    Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSelector);
    Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, swizzledSelector);
    
    BOOL didAddMethod = class_addMethod(class, originalSelector, method_getImplementation(swizzledMethod), method_getTypeEncoding(swizzledMethod));
    if (didAddMethod) {
        class_replaceMethod(class, swizzledSelector, method_getImplementation(originalMethod), method_getTypeEncoding(originalMethod));
    }
    else {
        method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
    }
}

2.创建一个UIViewController的Category，在其中进行-viewWillAppear:和-viewWillDisappear:函数的置换

-load函数是NSObject的函数，在其中执行函数置换，能在对象初始化的初期就执行置换操作。

-swiz_viewWillAppear:函数最后调用自身，这样看似会做成一个死循环，但实质并不是。由于函数已经被置换了，所以这句调用自身的语句实质上是调用原本的-viewWillAppear:，这样保证注入代码后，程序还能正常地继续执行下去。同理以下的-swiz_viewWillDisappear:也是这个道理。调用流程如下：

代码注入调用流程

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// Class UIViewController+KitUserStatisics.m

#pragma mark - load
+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        // 调换函数实现
        [KitHookUtil swizzlingInClass:[self class] originalSelector:@selector(viewWillAppear:) swizzledSelector:@selector(swiz_viewWillAppear:)];
        [KitHookUtil swizzlingInClass:[self class] originalSelector:@selector(viewWillDisappear:) swizzledSelector:@selector(swiz_viewWillDisappear:)];
    });
}

#pragma mark - 置换viewWillAppear
- (void)swiz_viewWillAppear:(BOOL)animated {
  // 代码注入
    [self inject_viewWillAppear];
    // 调回原本的函数
    [self swiz_viewWillAppear:animated];
}

#pragma mark - 置换viewWillDisappear
- (void)swiz_viewWillDisappear:(BOOL)animated {
  // 代码注入
    [self inject_viewWillDisAppear];
    // 调回原本的函数
    [self swiz_viewWillDisappear:animated];
}

3.UIViewController注入代码实现

很简单，就是保存行为数据，形式为TypeCode,TimeInterval,ClassName,Remark，就是行为类型,时间戳,触发类名,备注，写入到Sandbox中，路径为<App Sandbox>/Documents/userStatisics/xxx.log，用户行为分析日志文件命名规则为<yyyy-MM-dd>_userStatisics_<Device UUID>.log

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// Class UIViewController+KitUserStatisics.m

#pragma mark - 注入用户分析代码
#pragma mark 注入viewWillAppear
- (void) inject_viewWillAppear {
    // 保存用户分析信息
    // 用户分析信息(类型,时间,内容,备注)
    NSString *contentString = [NSString stringWithFormat:@"%@,%@,%@,%@",
                               @"1",
                               [KitUserStatisicsUtil sharedInstance].currentTimeInterval,
                               NSStringFromClass([self class]),
                               @"进入ViewController"];
    [[KitUserStatisicsUtil sharedInstance] writeUserStatisicsFileString:contentString];
}

#pragma mark 注入viewWillDisappear
- (void) inject_viewWillDisAppear {
    // 保存用户分析信息
    // 用户分析信息(类型,时间,内容,备注)
    NSString *contentString = [NSString stringWithFormat:@"%@,%@,%@,%@",
                               @"2",
                               [KitUserStatisicsUtil sharedInstance].currentTimeInterval,
                               NSStringFromClass([self class]),
                               @"离开ViewController"];
    [[KitUserStatisicsUtil sharedInstance] writeUserStatisicsFileString:contentString];
}

4.创建一个UIControl的Category，在其中进行-sendAction:to:forEvent:函数的置换

原理如上述第2点。

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// Class UIControl+KitUserStatisics.m

#pragma mark - load
+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        // 调换函数实现
        [KitHookUtil swizzlingInClass:[self class] originalSelector:@selector(sendAction:to:forEvent:) swizzledSelector:@selector(swiz_sendAction:to:forEvent:)];
    });
}

#pragma mark - 置换sendAction:to:forEvent:
- (void) swiz_sendAction:(SEL)action to:(id)target forEvent:(UIEvent *)event {
    // 代码注入
    [self inject_sendAction:action to:target forEvent:event];
    // 调回原本的函数
    [self swiz_sendAction:action to:target forEvent:event];
}

5.UIControl注入代码实现

和第3点一样，数据形式也很简单，保存行为数据，形式为TypeCode,TimeInterval,BehaviorData,Remark，就是行为类型,时间戳,行为数据,备注。

其中BehaviorData(行为数据)包括UIControlClassName|TargetClassName|ActionFunctionName|UIControlTag|UIControlFrame|UIControlInfo，即控件类名|Target对应的类名|Action函数名|控件Tag值|控件Frame值|控件属性。

其中UIControlInfo(控件属性)会由不同控件而不同。在iOS中继承UIControl的有以下控件：

  • UIButton
  • UISegmentedControl
  • UITextField
  • UISlider
  • UISwitch
  • UIPageControl
  • UIStepper
  • UIDatePicker

由于需要控件调用了-addTarget:action:forControlEvents:才能捕捉到行为数据，所以这里只做其中UIButton、UISegmentedControl、UISlider、UISwitch、UIStepper5种控件的行为分析，因为这5种控件通常都会调用-addTarget:action:forControlEvents:，其它UIControl控件就要视是否调用-addTarget:action:forControlEvents:函数了。

而这5种控件的控件属性会有所不同

  • UIButton ：保存titleLabel.text
  • UISegmentedControl ：保存选中的文本或Index值
  • UISlider ：保存滑动的值
  • UISwitch ：保存“isOn”或者“isOff”状态
  • UIStepper ：保存Stepper.value
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// Class UIControl+KitUserStatisics.m

#pragma mark - 注入用户分析代码
#pragma mark 注入sendAction中
- (void) inject_sendAction:(SEL)action to:(id)target forEvent:(UIEvent *)event {
    // 保存用户分析信息
    if ([self isKindOfClass:[UIButton class]]) {
        // UIButton
        // 用户分析信息(类型,时间,内容,备注)
        NSString *contentString = [NSString stringWithFormat:@"%@,%@,%@,%@",
                                   @"100",
                                   [KitUserStatisicsUtil sharedInstance].currentTimeInterval,
                                   [NSString stringWithFormat:@"%@|%@|%@|%ld|%@|%@",
                                    NSStringFromClass([self class]),
                                    NSStringFromClass([target class]),
                                    NSStringFromSelector(action),
                                    (long)self.tag,
                                    NSStringFromCGRect(self.frame),
                                    ((UIButton*)self).titleLabel.text ? ((UIButton*)self).titleLabel.text: @""],
                                   @"UIButton点击事件"];
        [[KitUserStatisicsUtil sharedInstance] writeUserStatisicsFileString:contentString];
    }
    else if ([self isKindOfClass:[UISegmentedControl class]]) {
        // UISegmentedControl
        // 获取选中的标题，没有标题获取index值
        UISegmentedControl *tempSc = (UISegmentedControl*)self;
        NSInteger selectedSegmentIndex = tempSc.selectedSegmentIndex;
        NSString *selectedSegmentTitle = [tempSc titleForSegmentAtIndex:selectedSegmentIndex];
        selectedSegmentTitle = selectedSegmentTitle == nil || selectedSegmentTitle.length == 0 ? [NSString stringWithFormat:@"%ld", selectedSegmentIndex] : selectedSegmentTitle;
        // 用户分析信息(类型,时间,内容,备注)
        NSString *contentString = [NSString stringWithFormat:@"%@,%@,%@,%@",
                                   @"101",
                                   [KitUserStatisicsUtil sharedInstance].currentTimeInterval,
                                   [NSString stringWithFormat:@"%@|%@|%@|%ld|%@|%@",
                                    NSStringFromClass([self class]),
                                    NSStringFromClass([target class]),
                                    NSStringFromSelector(action),
                                    (long)self.tag,
                                    NSStringFromCGRect(self.frame),
                                    selectedSegmentTitle ? selectedSegmentTitle : @""],
                                   @"UISegmentedControl选择事件"];
        [[KitUserStatisicsUtil sharedInstance] writeUserStatisicsFileString:contentString];
    }
    else if ([self isKindOfClass:[UISlider class]]) {
        // UISlider
        // 用户分析信息(类型,时间,内容,备注)
        NSString *contentString = [NSString stringWithFormat:@"%@,%@,%@,%@",
                                   @"102",
                                   [KitUserStatisicsUtil sharedInstance].currentTimeInterval,
                                   [NSString stringWithFormat:@"%@|%@|%@|%ld|%@|%f",
                                    NSStringFromClass([self class]),
                                    NSStringFromClass([target class]),
                                    NSStringFromSelector(action),
                                    (long)self.tag,
                                    NSStringFromCGRect(self.frame),
                                    ((UISlider*)self).value],
                                   @"UISlider选择事件"];
        [[KitUserStatisicsUtil sharedInstance] writeUserStatisicsFileString:contentString];
        
    }
    else if ([self isKindOfClass:[UISwitch class]]) {
        // UISwitch
        // 用户分析信息(类型,时间,内容,备注)
        NSString *contentString = [NSString stringWithFormat:@"%@,%@,%@,%@",
                                   @"103",
                                   [KitUserStatisicsUtil sharedInstance].currentTimeInterval,
                                   [NSString stringWithFormat:@"%@|%@|%@|%ld|%@|%@",
                                    NSStringFromClass([self class]),
                                    NSStringFromClass([target class]),
                                    NSStringFromSelector(action),
                                    (long)self.tag,
                                    NSStringFromCGRect(self.frame),
                                    ((UISwitch*)self).isOn ? @"isOn" : @"isOff"],
                                   @"UISwitch选择事件"];
        [[KitUserStatisicsUtil sharedInstance] writeUserStatisicsFileString:contentString];
    }
    else if ([self isKindOfClass:[UIStepper class]]) {
        // UIStepper
        // 用户分析信息(类型,时间,内容,备注)
        NSString *contentString = [NSString stringWithFormat:@"%@,%@,%@,%@",
                                   @"104",
                                   [KitUserStatisicsUtil sharedInstance].currentTimeInterval,
                                   [NSString stringWithFormat:@"%@|%@|%@|%ld|%@|%f",
                                    NSStringFromClass([self class]),
                                    NSStringFromClass([target class]),
                                    NSStringFromSelector(action),
                                    (long)self.tag,
                                    NSStringFromCGRect(self.frame),
                                    ((UIStepper*)self).value],
                                   @"UIStepper选择事件"];
        [[KitUserStatisicsUtil sharedInstance] writeUserStatisicsFileString:contentString];
    }
    else {
        // 其它
        // 用户分析信息(类型,时间,内容,备注)
        NSString *contentString = [NSString stringWithFormat:@"%@,%@,%@,%@",
                                   @"105",
                                   [KitUserStatisicsUtil sharedInstance].currentTimeInterval,
                                   [NSString stringWithFormat:@"%@|%@|%@|%ld|%@|%@",
                                    NSStringFromClass([self class]),
                                    NSStringFromClass([target class]),
                                    NSStringFromSelector(action),
                                    (long)self.tag,
                                    NSStringFromCGRect(self.frame),
                                    @""],
                                   @"其它UIControl事件"];
        [[KitUserStatisicsUtil sharedInstance] writeUserStatisicsFileString:contentString];
    }
}

6.创建一个UITabBarController的Category，在其中进行-setSelectedViewController:函数的置换

原理如上述第2点。

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// Class UITabBarController+KitUserStatisics.m

#pragma mark - load
+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        // 调换函数实现
        [KitHookUtil swizzlingInClass:[self class] originalSelector:@selector(setSelectedViewController:) swizzledSelector:@selector(swiz_setSelectedViewController:)];
    });
}

#pragma mark - 置换swiz_setSelectedViewController:
- (void) swiz_setSelectedViewController: (__kindof UIViewController *)selectedViewController {
    // 代码注入
    [self inject_setSelectedViewController:selectedViewController];
    // 调回原本的函数
    [self swiz_setSelectedViewController:selectedViewController];
}

7.UITabBarController注入代码实现

和第3点一样，数据形式也很简单，保存行为数据，形式为TypeCode,TimeInterval,ClassName,Remark，就是行为类型,时间戳,触发类名,备注。

首次进入应用后不会触发第一个Tabbar的统计，切换到不同Tabar时统计进入对应ViewController的数据。

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// Class UIControl+KitUserStatisics.m

#pragma mark - 注入用户分析代码
#pragma mark 注入setSelectedViewController:中
- (void) inject_setSelectedViewController: (__kindof UIViewController *)selectedViewController {
    // 保存用户分析信息
    // 用户分析信息(类型,时间,内容,备注)
    NSString *contentString = [NSString stringWithFormat:@"%@,%@,%@,%@",
                               @"3",
                               [KitUserStatisicsUtil sharedInstance].currentTimeInterval,
                               NSStringFromClass([selectedViewController class]),
                               @"Tabbar切换ViewController"];
    [[KitUserStatisicsUtil sharedInstance] writeUserStatisicsFileString:contentString];
}

8.发送用户行为日志文件

在每次App启动的时候进行用户行为日志文件进行压缩并上传操作，实现方式也是通过Hook方式把上传代码注入到AppDelegate中。

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// Class AppDelegate+KitUserStatisics.m

#pragma mark - load
+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        [KitHookUtil swizzlingInClass:[self class] originalSelector:@selector(application:didFinishLaunchingWithOptions:) swizzledSelector:@selector(swiz_application:didFinishLaunchingWithOptions:)];
    });
}

#pragma mark - 置换application:didFinishLaunchingWithOptions:
- (BOOL)swiz_application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
    [self inject_application:application didFinishLaunchingWithOptions:launchOptions];
    return [self swiz_application:application didFinishLaunchingWithOptions:launchOptions];
}

#pragma mark - 注入代码
- (void) inject_application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
    // 压缩用户日志文件
    [[KitUserStatisicsUtil sharedInstance] zipUserStatiscsFile];
    // 发送用户日志压缩文件
    [[KitUserStatisicsUtil sharedInstance] sendUserStatisicsFiles];
}

依赖

1. iOS Framework

  • libz.tbd
  • Security.framework

2.第三方框架

由于使用到Zip压缩和网络文件上传，所以会依赖2个第三方框架

  • SSZipArchive：Zip压缩框架
  • AFNetworking: 网络框架

使用

  1. 导入依赖框架（SSZipArchive和AFNetworking）
  2. 导入libz.tbd和Security.framework
  3. 导入KitUserStatisics文件夹
  4. 修改其中KitUserStatisicsInfo.plist中的UploadFileURL属性，指定上传文件接口

只需四步，就能接入该用户行为分析框架。

数据说明

1.用户行为日志格式–文件头设备信息说明

例子：

1
iPhone Simulator,Simulator,iPhone OS,9.1,CD392B37-7B30-471B-8D40-5D4E7D243369,1.0,1
序号 字段名 说明 默认值
1 deviceName 设备名称
2 deviceModel 设备型号
3 systemName 系统名称
4 systemVersion 系统版本
5 uuid 设备唯一标识
6 appVersion 应用版本
7 appBuild 应用Build值

2.用户行为日志格式–UIViewController行为

例子：

1
1,1473302682,ViewController,进入ViewController
序号 字段名 说明 默认值
1 TypeCode 行为类型
2 TimeInterval 时间戳
3 ClassName 触发类名
4 Remark 备注

3.用户行为日志格式–UIControl行为

例子：

1
100,1473302950,UIButton|ViewController|buttonAction:|0|{{0, 100}, {100, 100}}|commitButton,UIButton点击事件
序号 字段名 说明 默认值
1 TypeCode 行为类型
2 TimeInterval 时间戳
3 BehaviorData 行为数据
4 Remark 备注

BehaviorData：UIControlClassName|TargetClassName|ActionFunctionName|UIControlTag|UIControlFrame|UIControlInfo，即控件类名|Target对应的类名|Action函数名|控件Tag值|控件Frame值|控件属性

3.1.用户行为日志格式–UIControl行为中UIControlInfo

例子：

1
UIButton|ViewController|buttonAction:|0|{{0, 100}, {100, 100}}|commitButton
序号 控件 字段名 说明 默认值
1 UIButton titleLabel.text 按钮内文本
2 UISegmentedControl selectedSegmentTitle或selectedSegmentIndex 选中文本或索引
3 UISlider value 滑动值
4 UISwitch isOn或isOff 开或关的状态
5 UIStepper value Stepper的值
6 其他UIControl 空 空 @””

4.用户行为日志格式–TypeCode(行为类型)

序号 代码 说明
1 0～99 启动App／UIViewController页面行为
1 100～199 UIControl点击行为
序号 代码 说明
0 0 启动App
1 1 进入页面行为
2 2 离开页面行为
3 3 Tabbar切换页面行为
3 100 UIButton点击行为
4 101 UISegmentedControl选择行为
5 102 UISlider滑动行为
6 103 UISwitch开关行为
7 104 UISteppe值变化行为
8 105 其他UIControl对应操作行为

(•̀ᴗ•́)و ̑̑

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