GNUstep KVC/KVO探索（一）：KVC的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)
GNUstep KVC/KVO探索（二）：KVO的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)
KVC全稱是Key Value Coding，定義在NSKeyValueCoding.h文件中镇草，是一個非正式協(xié)議。KVC提供了一種間接訪問其屬性方法或成員變量的機(jī)制屁商，可以通過字符串來訪問對應(yīng)的屬性方法或成員變量。
在NSKeyValueCoding中提供了KVC通用的訪問方法颈墅，分別是getter方法valueForKey:和setter方法setValue:forKey:蜡镶，以及其衍生的keyPath方法雾袱，這兩個方法各個類通用的。并且由KVC提供默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)官还。
GNUstep和Cocoa都是基于OpenStep演變而來芹橡，所以底層實(shí)現(xiàn)有很多相似之處，可以通過GNUstep源碼來分析KVC的底層實(shí)現(xiàn)望伦。
一林说、Set方法
- (void) setValue: (id)anObject forKey: (NSString*)aKey
{
unsigned size = [aKey length] * 8;
char key[size + 1];
....
[aKey getCString: key
maxLength: size + 1
encoding: NSUTF8StringEncoding];
size = strlen(key);
SetValueForKey(self, anObject, key, size);
}
- 將傳入的key轉(zhuǎn)成字符數(shù)組，然后調(diào)用
SetValueForKey()屯伞，主要實(shí)現(xiàn)內(nèi)容在SetValueForKey() - 中間省略的部分為老版本的兼容設(shè)置
static void
SetValueForKey(NSObject *self, id anObject, const char *key, unsigned size)
{
SEL sel = 0;
const char *type = 0;
int off = 0;
if (size > 0)
{
const char *name;
char buf[size + 6];
char lo;
char hi;
strncpy(buf, "_set", 4);
strncpy(&buf[4], key, size);
lo = buf[4];
hi = islower(lo) ? toupper(lo) : lo;
buf[4] = hi;
buf[size + 4] = ':';
buf[size + 5] = '\0';
name = &buf[1]; // setKey:
type = NULL;
sel = sel_getUid(name);
if (sel == 0 || [self respondsToSelector: sel] == NO)
{
name = buf; // _setKey:
sel = sel_getUid(name);
if (sel == 0 || [self respondsToSelector: sel] == NO)
{
sel = 0;
if ([[self class] accessInstanceVariablesDirectly] == YES)
{
buf[size + 4] = '\0';
buf[3] = '_';
buf[4] = lo;
name = &buf[3]; // _key
if (GSObjCFindVariable(self, name, &type, &size, &off) == NO)
{
buf[4] = hi;
buf[3] = 's';
buf[2] = 'i';
buf[1] = '_';
name = &buf[1]; // _isKey
if (GSObjCFindVariable(self,
name, &type, &size, &off) == NO)
{
buf[4] = lo;
name = &buf[4]; // key
if (GSObjCFindVariable(self,
name, &type, &size, &off) == NO)
{
buf[4] = hi;
buf[3] = 's';
buf[2] = 'i';
name = &buf[2]; // isKey
GSObjCFindVariable(self,
name, &type, &size, &off);
}
}
}
}
}
else
{
GSOnceFLog (@"Key-value access using _setKey: is deprecated:");
}
}
}
GSObjCSetVal(self, key, anObject, sel, type, size, off);
}
此方法的實(shí)現(xiàn)很簡單腿箩，主要是獲取key相關(guān)的方法或者變量，然后調(diào)用GSObjCSetVal()進(jìn)行實(shí)際賦值操作
- 方法中利用傳進(jìn)來的字符數(shù)組劣摇，進(jìn)行拼接珠移，依次查詢
setKey--->_setKey--->_key--->_isKey--->key--->isKey -
accessInstanceVariablesDirectly通過此參數(shù)判斷當(dāng)關(guān)聯(lián)方法找不到時，是否可以直接操作實(shí)例變量末融，默認(rèn)實(shí)現(xiàn)為YES - 最后
GSObjCSetVal()傳入查詢到的方法或者變量剑梳，進(jìn)行實(shí)際賦值操作
void
GSObjCSetVal(NSObject *self, const char *key, id val, SEL sel,
const char *type, unsigned size, int offset)
{
static NSNull *null = nil;
NSMethodSignature *sig = nil;
if (null == nil)
{
null = [NSNull new];
}
if (sel != 0)
{
sig = [self methodSignatureForSelector: sel];
if ([sig numberOfArguments] != 3)
{
[NSException raise: NSInvalidArgumentException
format: @"key-value set method has wrong number of args"];
}
type = [sig getArgumentTypeAtIndex: 2];
}
if (type == NULL)
{
[self setValue: val forUndefinedKey:
[NSString stringWithUTF8String: key]];
}
else if ((val == nil || val == null) && *type != _C_ID && *type != _C_CLASS)
{
[self setNilValueForKey: [NSString stringWithUTF8String: key]];
}
else
{
switch (*type)
{
case _C_ID:
case _C_CLASS:
{
id v = val;
if (sel == 0)
{
id *ptr = (id *)((char *)self + offset);
ASSIGN(*ptr, v);
}
else
{
void (*imp)(id, SEL, id) =
(void (*)(id, SEL, id))[self methodForSelector: sel];
(*imp)(self, sel, val);
}
}
break;
case _C_CHR:
{
char v = [val charValue];
if (sel == 0)
{
char *ptr = (char *)((char *)self + offset);
*ptr = v;
}
else
{
void (*imp)(id, SEL, char) =
(void (*)(id, SEL, char))[self methodForSelector: sel];
(*imp)(self, sel, v);
}
}
break;
case _C_UCHR:
case _C_UCHR:
case _C_SHT:
case _C_USHT:
case _C_INT:
...
default:
[self setValue: val forUndefinedKey:
[NSString stringWithUTF8String: key]];
}
}
}
此方法為KVC中實(shí)際賦值方法，主要做了一下幾件事：
- 判斷方法是否存在滑潘，如果存在，判斷方法類型是否正確锨咙，set方法的參數(shù)應(yīng)該有三個
self _cmd value, 不正確就拋出異常语卤， 如果方法正確，則通過getArgumentTypeAtIndex獲取到方法中value參數(shù)的類型 - 此時如果方法存在酪刀，則獲取到方法中參數(shù)的類型粹舵，如果方法不存在，則會使用實(shí)參傳遞進(jìn)來的實(shí)例變量的類型
- 判斷類型是否為空骂倘，如果為空眼滤，則代表沒有key相關(guān)的信息，調(diào)用
setValue:forUndefinedKey:方法历涝，方法默認(rèn)實(shí)現(xiàn)為拋出異常诅需，子類實(shí)現(xiàn)此方法可避免崩潰 - 然后判斷要賦值的
value如果為nil/null,并且參數(shù)類型不是指針類型和類，則調(diào)用setNilValueForKey:,默認(rèn)實(shí)現(xiàn)為拋出異常 - 此時已經(jīng)獲取了所有信息荧库，判斷參數(shù)類型堰塌，在根據(jù)獲取的相關(guān)聯(lián)信息，是方法還是實(shí)例變量進(jìn)行不同操作分衫，
如果是實(shí)例變量场刑，則將參數(shù)轉(zhuǎn)成相匹配類型，然后利用指針賦值
如果是方法蚪战，則根據(jù)methodForSelector:獲取相應(yīng)類型的IMP指針進(jìn)行調(diào)用牵现。 - 最后如果類型匹配不到铐懊，則調(diào)用
setValue:forUndefinedKey:方法拋出異常
二、get方法
- (id) valueForKey: (NSString*)aKey
{
unsigned size = [aKey length] * 8;
char key[size + 1];
[aKey getCString: key
maxLength: size + 1
encoding: NSUTF8StringEncoding];
size = strlen(key);
return ValueForKey(self, key, size);
}
static id ValueForKey(NSObject *self, const char *key, unsigned size)
{
SEL sel = 0;
int off = 0;
const char *type = NULL;
if (size > 0)
{
const char *name;
char buf[size + 5];
char lo;
char hi;
strncpy(buf, "_get", 4);
strncpy(&buf[4], key, size);
buf[size + 4] = '\0';
lo = buf[4];
hi = islower(lo) ? toupper(lo) : lo;
buf[4] = hi;
name = &buf[1]; // getKey
sel = sel_getUid(name);
if (sel == 0 || [self respondsToSelector: sel] == NO)
{
buf[4] = lo;
name = &buf[4]; // key
sel = sel_getUid(name);
if (sel == 0 || [self respondsToSelector: sel] == NO)
{
buf[4] = hi;
buf[3] = 's';
buf[2] = 'i';
name = &buf[2]; // isKey
sel = sel_getUid(name);
if (sel == 0 || [self respondsToSelector: sel] == NO)
{
sel = 0;
}
}
}
if (sel == 0 && [[self class] accessInstanceVariablesDirectly] == YES)
{
buf[4] = hi;
name = buf; // _getKey
sel = sel_getUid(name);
if (sel == 0 || [self respondsToSelector: sel] == NO)
{
buf[4] = lo;
buf[3] = '_';
name = &buf[3]; // _key
sel = sel_getUid(name);
if (sel == 0 || [self respondsToSelector: sel] == NO)
{
sel = 0;
}
}
if (sel == 0)
{
if (GSObjCFindVariable(self, name, &type, &size, &off) == NO)
{
buf[4] = hi;
buf[3] = 's';
buf[2] = 'i';
buf[1] = '_';
name = &buf[1]; // _isKey
if (!GSObjCFindVariable(self, name, &type, &size, &off))
{
buf[4] = lo;
name = &buf[4]; // key
if (!GSObjCFindVariable(self, name, &type, &size, &off))
{
buf[4] = hi;
buf[3] = 's';
buf[2] = 'i';
name = &buf[2]; // isKey
GSObjCFindVariable(self, name, &type, &size, &off);
}
}
}
}
}
}
return GSObjCGetVal(self, key, sel, type, size, off);
}
id
GSObjCGetVal(NSObject *self, const char *key, SEL sel,
const char *type, unsigned size, int offset)
{
NSMethodSignature *sig = nil;
if (sel != 0)
{
sig = [self methodSignatureForSelector: sel];
if ([sig numberOfArguments] != 2)
{
[NSException raise: NSInvalidArgumentException
format: @"key-value get method has wrong number of args"];
}
type = [sig methodReturnType];
}
if (type == NULL)
{
return [self valueForUndefinedKey: [NSString stringWithUTF8String: key]];
}
else
{
id val = nil;
switch (*type)
{
case _C_ID:
case _C_CLASS:
{
id v;
if (sel == 0)
{
v = *(id *)((char *)self + offset);
}
else
{
id (*imp)(id, SEL) =
(id (*)(id, SEL))[self methodForSelector: sel];
v = (*imp)(self, sel);
}
val = v;
}
break;
case _C_UCHR:
case _C_UCHR:
case _C_SHT:
case _C_USHT:
case _C_INT:
....
default:
#ifdef __GNUSTEP_RUNTIME__
{
Class cls;
struct objc_slot *type_slot;
SEL typed;
struct objc_slot *slot;
cls = [self class];
type_slot = objc_get_slot(cls, @selector(retain));
typed = GSSelectorFromNameAndTypes(sel_getName(sel), NULL);
slot = objc_get_slot(cls, typed);
if (strcmp(slot->types, type_slot->types) == 0)
{
return slot->method(self, typed);
}
}
#endif
val = [self valueForUndefinedKey:
[NSString stringWithUTF8String: key]];
}
return val;
}
}
- get方法與set方法類似瞎疼，都是根據(jù)key一次查詢相關(guān)信息科乎，查詢順序?yàn)?code>getKey--->
key--->isKey--->_getKey--->_key(方法)--->_key(實(shí)例變量)--->_isKey--->key--->isKey， 前5個查詢?yōu)榉椒ǔ笊鳎?個為實(shí)例變量喜喂。 - 同樣根據(jù)
accessInstanceVariablesDirectly判斷是否直接操作實(shí)例變量，其中包含_getKey _key方法 - 然后根據(jù)獲取到的內(nèi)容調(diào)用
GSObjCGetVal()獲取值 -
GSObjCGetVal()和GSObjCSetVal()邏輯相似竿裂，不過用來判斷的是方法返回值的類型進(jìn)行判斷玉吁。同樣，如果類型為空腻异，則調(diào)用valueForUndefinedKey:方法拋出異常进副。 - 然后根據(jù)類型、方法/實(shí)例變量進(jìn)行取值悔常，如果是方法影斑，則獲取
IMP指針調(diào)用，如果只實(shí)例變量机打，則直接根據(jù)指針取值矫户。 - 最后如果類型匹配不到，則調(diào)用
valueForUndefinedKey:方法拋出異常残邀。
三皆辽、KeyPath 相關(guān)
KVC中可以使用點(diǎn)語法，進(jìn)行深層次的賦值芥挣、取值驱闷。
- (void) setValue: (id)anObject forKeyPath: (NSString*)aKey
{
NSRange r = [aKey rangeOfString: @"." options: NSLiteralSearch];
#ifdef WANT_DEPRECATED_KVC_COMPAT
IMP o = [self methodForSelector: @selector(takeValue:forKeyPath:)];
setupCompat();
if (o != takePath && o != takePathKVO)
{
(*o)(self, @selector(takeValue:forKeyPath:), anObject, aKey);
return;
}
#endif
if (r.length == 0)
{
[self setValue: anObject forKey: aKey];
}
else
{
NSString *key = [aKey substringToIndex: r.location];
NSString *path = [aKey substringFromIndex: NSMaxRange(r)];
[[self valueForKey: key] setValue: anObject forKeyPath: path];
}
}
- (id) valueForKeyPath: (NSString*)aKey
{
NSRange r = [aKey rangeOfString: @"." options: NSLiteralSearch];
if (r.length == 0)
{
return [self valueForKey: aKey];
}
else
{
NSString *key = [aKey substringToIndex: r.location];
NSString *path = [aKey substringFromIndex: NSMaxRange(r)];
return [[self valueForKey: key] valueForKeyPath: path];
}
}
兩個方法類似，都是利用遞歸逐級調(diào)用 valueForKey: 以及 setValue:forKey:
最后
- KVC 就是利用字符串空免，來查詢到和對象相關(guān)聯(lián)的方法空另、實(shí)例變量，來達(dá)到間接訪問屬性方法或成員變量蹋砚。
- 由于KVC在訪問屬性方法或成員變量前加了一層查詢機(jī)制扼菠，所以效率沒有直接訪問屬性方法或成員變量高。
- 由于KVC的使用是通過字符串, 所以極易出錯坝咐，推薦借鑒 RAC中的
@keyPath宏娇豫， RAC宏分析8：@keypath - 由上面源碼得知，如果key相關(guān)聯(lián)信息找不到畅厢，獲取傳入?yún)?shù)類型不匹配都會導(dǎo)致異常冯痢，所以使用時，最后要重寫相應(yīng)的方法
- 容器類包含了很多便捷的
keyPath,
@count
@avg
@max
@min
@sum
@distinctUnionOfArrays
@distinctUnionOfObjects
@distinctUnionOfSets
@unionOfArrays
@unionOfObjects
@unionOfSets
以上keyPath都是通過容器里重寫valueForKeyPath:實(shí)現(xiàn)，而且還可以通過數(shù)組浦楣，一次性返回內(nèi)部對象的某個屬性集合袖肥。
由于這些方法都是通過KVC實(shí)現(xiàn)，所以效率比較低振劳，而且由于返回值為對象椎组，所以還進(jìn)行了不必要的封裝
