原文 : 與佳期的個人博客(gonghonglou.com)

Apple 使用了 isa 混寫（isa-swizzling）來實(shí)現(xiàn) KVO 百拓。當(dāng)觀察對象 A 時尝盼，KVO 機(jī)制動態(tài)創(chuàng)建一個新的名為：NSKVONotifying_A 的新類，該類繼承自對象 A 的本類鸦致，Apple 還重寫了該類的 -class 方法杉畜，返回父類裁良，即對象 A 的本類。且 KVO 為 NSKVONotifying_A 重寫觀察屬性的 setter 方法腾夯，setter 方法會負(fù)責(zé)在調(diào)用原 setter 方法之前和之后颊埃，通知所有觀察對象屬性值的更改情況。
isa 指針的作用：每個對象都有 isa 指針俯在，指向該對象的類竟秫，它告訴 Runtime 系統(tǒng)這個對象的類是什么。所以對象注冊為觀察者時跷乐，isa 指針指向新子類肥败，那么這個被觀察的對象就變成新子類的對象（或?qū)嵗┝恕?因而在該對象上對 setter 的調(diào)用就會調(diào)用已重寫的 setter，從而激活鍵值通知機(jī)制愕提。

我們可以通過斷點(diǎn)看到馒稍，被觀察者對象的 isa 指針已經(jīng)變成了 NSKVONotifying_ 開頭的類：

kvo-isa.png

對于 KVO 使用不當(dāng)?shù)脑捄苋菀壮霈F(xiàn) Crash，比如添加和移除觀察不對應(yīng)浅侨，重復(fù) removeObserver: 或者移除一個不存在的觀察者就會造成 Crash纽谒，尤其是在多線程操作時防不勝防：

2019-07-13 17:50:14.805177+0800 GHLCrashGuard_Example[77448:5047850] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSRangeException', reason: 'Cannot remove an observer <GHLKVOViewController 0x7fd072c17720> for the key path "name" from <GHLTestObject 0x60000106c160> because it is not registered as an observer.'

為了避免這種重復(fù)添加或者重復(fù)移除觀察造成的崩潰，可以對 KVO 包裝一層如输。創(chuàng)建一個額外的觀察者對象鼓黔，所有的添加觀察和移除觀察都通過這個額外的對象，這樣在添加和移除的時候就可以做安全判斷了不见。
FaceBook 出品的 KVOController 就是做的這樣的事情澳化。

self.kvo = [FBKVOController controllerWithObserver:self];
[self.kvo observe:self.obj keyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld block:^(id  _Nullable observer, id  _Nonnull object, NSDictionary<NSString *,id> * _Nonnull change) {

   NSLog(@"oldName:%@", [change objectForKey:NSKeyValueChangeOldKey]);
   NSLog(@"newName:%@", [change objectForKey:NSKeyValueChangeNewKey]);
}];

FBKVOController 的關(guān)鍵主要就在以下三個方法上：

實(shí)例化

+ (instancetype)controllerWithObserver:(nullable id)observer;
創(chuàng)建 FBKVOController 對象，主要做了兩件事：1稳吮、存儲了觀察者 _observer缎谷，2、創(chuàng)建了 _objectInfosMap灶似，用于存儲被觀察對象的信息列林。

添加觀察

- (void)observe:(nullable id)object keyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options block:(FBKVONotificationBlock)block;

1、

// create info
_FBKVOInfo *info = [[_FBKVOInfo alloc] initWithController:self keyPath:keyPath options:options block:block];

主要在創(chuàng)建 _FBKVOInfo 對象酪惭，存儲
FBKVOController（存儲著觀察者 _observer）
keyPath（觀察屬性）
options（觀察時機(jī)）
block（回調(diào)）

2希痴、

- (void)_observe:(id)object info:(_FBKVOInfo *)info
{
  // lock
  pthread_mutex_lock(&_lock);

  NSMutableSet *infos = [_objectInfosMap objectForKey:object];

  // check for info existence
  _FBKVOInfo *existingInfo = [infos member:info];
  if (nil != existingInfo) {
    // observation info already exists; do not observe it again

    // unlock and return
    pthread_mutex_unlock(&_lock);
    return;
  }

  // lazilly create set of infos
  if (nil == infos) {
    infos = [NSMutableSet set];
    [_objectInfosMap setObject:infos forKey:object];
  }

  // add info and oberve
  [infos addObject:info];

  // unlock prior to callout
  pthread_mutex_unlock(&_lock);

  [[_FBKVOSharedController sharedController] observe:object info:info];
}

添加觀察者之前做的判斷，避免重復(fù)添加觀察撞蚕。并且添加了 pthread_mutex_lock 互斥鎖保證線程安全润梯。

3、

- (void)observe:(id)object info:(nullable _FBKVOInfo *)info
{
  if (nil == info) {
    return;
  }

  // register info
  pthread_mutex_lock(&_mutex);
  [_infos addObject:info];
  pthread_mutex_unlock(&_mutex);

  // add observer
  [object addObserver:self forKeyPath:info->_keyPath options:info->_options context:(void *)info];

  if (info->_state == _FBKVOInfoStateInitial) {
    info->_state = _FBKVOInfoStateObserving;
  } else if (info->_state == _FBKVOInfoStateNotObserving) {
    // this could happen when `NSKeyValueObservingOptionInitial` is one of the NSKeyValueObservingOptions,
    // and the observer is unregistered within the callback block.
    // at this time the object has been registered as an observer (in Foundation KVO),
    // so we can safely unobserve it.
    [object removeObserver:self forKeyPath:info->_keyPath context:(void *)info];
  }
}

調(diào)用系統(tǒng)方法 addObserver: 添加觀察者，并且在這后判斷了 info->_state 如果是非觀察狀態(tài)則執(zhí)行 removeObserver:

移除觀察

1纺铭、

- (void)_unobserve:(id)object info:(_FBKVOInfo *)info
{
  // lock
  pthread_mutex_lock(&_lock);

  // get observation infos
  NSMutableSet *infos = [_objectInfosMap objectForKey:object];

  // lookup registered info instance
  _FBKVOInfo *registeredInfo = [infos member:info];

  if (nil != registeredInfo) {
    [infos removeObject:registeredInfo];

    // remove no longer used infos
    if (0 == infos.count) {
      [_objectInfosMap removeObjectForKey:object];
    }
  }

  // unlock
  pthread_mutex_unlock(&_lock);

  // unobserve
  [[_FBKVOSharedController sharedController] unobserve:object info:registeredInfo];
}

同樣是做了安全判斷寇钉，并通過 pthread_mutex_lock 鎖保證線程安全

2、

- (void)unobserve:(id)object info:(nullable _FBKVOInfo *)info
{
  if (nil == info) {
    return;
  }

  // unregister info
  pthread_mutex_lock(&_mutex);
  [_infos removeObject:info];
  pthread_mutex_unlock(&_mutex);

  // remove observer
  if (info->_state == _FBKVOInfoStateObserving) {
    [object removeObserver:self forKeyPath:info->_keyPath context:(void *)info];
  }
  info->_state = _FBKVOInfoStateNotObserving;
}

最后一步調(diào)用系統(tǒng)方法 removeObserver: 移除觀察者舶赔，info->_state 設(shè)置為非觀察狀態(tài)

Demo 地址：GHLCrashGuard

后記

• 小白出手扫倡，請多指教。如言有誤竟纳，還望斧正撵溃！

• 轉(zhuǎn)載請保留原文地址：http://gonghonglou.com/2019/07/07/crash-guard-kvo/