一、簡介

KVC 的全稱是 Key-Value Coding（鍵值編碼）蝙泼，是由 NSKeyValueCoding 非正式協(xié)議啟用的一種機(jī)制，對(duì)象采用這種機(jī)制來提供對(duì)其屬性的間接訪問脚猾，可以通過字符串來訪問一個(gè)對(duì)象的成員變量或其關(guān)聯(lián)的存取方法（getter or setter）贸伐。

通常，我們可以直接通過存取方法或變量名來訪問對(duì)象的屬性觅赊。我們也可以使用 KVC 間接訪問對(duì)象的屬性桶唐，并且 KVC 還可以訪問私有變量。某些情況下 KVC 還可以幫助簡化代碼茉兰。

二、使用

1.訪問對(duì)象屬性

（1）常用 API

- (nullable id)valueForKey:(NSString *)key;         // 通過 key 來取值
- (nullable id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath; // 通過 keyPath 來取值

- (void)setValue:(nullable id)value forKey:(NSString *)key;         // 通過 key 來賦值
- (void)setValue:(nullable id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath; // 通過 keyPath 來賦值

（2）基礎(chǔ)操作

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "DJTestModelOne.h"
@interface DJTestModel : NSObject

@property (nonatomic,copy) NSString *name;
@property (nonatomic,copy) NSString *test;
@property (nonatomic,strong) DJTestModelOne *one;

@end

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface DJTestModelOne : NSObject
@property (nonatomic,copy)NSString *oneName;
@end

#import "ViewController.h"
#import "DJTestModel.h"
#import "DJTestModelOne.h"
@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.view.backgroundColor = [UIColor orangeColor];
    
    DJTestModel *model = [[DJTestModel alloc]init];

    //直接賦值
    [model setName:@"dj"];
    
    //使用 KVC 賦值
    [model setValue:@"dj" forKey:@"name"];
    
    DJTestModelOne *oneModel = [[DJTestModelOne alloc]init];
    model.one = oneModel;
    
    //使用 KVC 的 keyPath 賦值
    [model setValue:@"djOne" forKeyPath:@"one.oneName"];
    
    //使用 KVC 取值
    NSString *name = [model valueForKey:@"name"];
    
    //使用 KVC 的 keyPath 取值
    NSString *oneName = [model valueForKeyPath:@"one.oneName"];
    
    
}

@end

KVC 還支持多級(jí)訪問欣簇，KeyPath 用法跟點(diǎn)語法相同规脸。

（3）多值操作

給定一組 Key，獲得一組 value熊咽，以字典的形式返回莫鸭。該方法為數(shù)組中的每個(gè) Key 調(diào)用 valueForKey: 方法。

[model setValuesForKeysWithDictionary:@{@"name":@"djValue",@"test":@"testValue"}];

將指定字典中的值設(shè)置到消息接收者的屬性中横殴，使用字典的 Key 標(biāo)識(shí)屬性被因。默認(rèn)實(shí)現(xiàn)是為每個(gè)鍵值對(duì)調(diào)用 setValue:forKey: 方法 ，會(huì)根據(jù)需要用 nil 替換 NSNull 對(duì)象衫仑。

NSDictionary *dict = [model dictionaryWithValuesForKeys:@[@"name",@"test"]];

2.訪問集合屬性

我們可以像訪問其它對(duì)象一樣使用 valueForKey: 或 setValue:forKey: 方法來獲取或設(shè)置集合對(duì)象（主要指 NSArray 和 NSSet）梨与。但是，當(dāng)我們要操作集合對(duì)象的內(nèi)容文狱，比如添加或者刪除元素時(shí)粥鞋，通過 KVC 的可變代理方法獲取集合代理對(duì)象是最有效的。
【擴(kuò)展：根據(jù) KVO 的實(shí)現(xiàn)原理瞄崇，是在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)生成子類并重寫 setter 方法來達(dá)到可以通知所有觀察者對(duì)象的目的呻粹，因此我們對(duì)集合對(duì)象進(jìn)行操作是不會(huì)觸發(fā) KVO 的。當(dāng)我們要使用 KVO 監(jiān)聽集合對(duì)象變化時(shí)苏研，需要通過 KVC 的可變代理方法獲取集合代理對(duì)象等浊，然后對(duì)代理對(duì)象進(jìn)行操作。當(dāng)代理對(duì)象的內(nèi)部對(duì)象發(fā)生改變時(shí)摹蘑，會(huì)觸發(fā) KVO 的監(jiān)聽方法筹燕。】

KVC 提供了三種不同的代理對(duì)象訪問的代理方法衅鹿，每種都有 Key 和 KeyPath 兩種方法庄萎。

• mutableArrayValueForKey: 和 mutableArrayValueForKeyPath: 返回 NSMutableArray 對(duì)象的代理對(duì)象。
• mutableSetValueForKey: 和 mutableSetValueForKeyPath: 返回 NSMutableSet 對(duì)象的代理對(duì)象塘安。
• mutableOrderedSetValueForKey: 和 mutableOrderedSetValueForKeyPath: 返回 NSMutableOrderedSet 對(duì)象的代理對(duì)象糠涛。

3.使用集合運(yùn)算符

KVC 的 valueForKeyPath: 方法除了可以取出屬性值以外，還可以在 KeyPath 中嵌套集合運(yùn)算符兼犯，來對(duì)集合對(duì)象進(jìn)行操作忍捡。

以下是KeyPath集合運(yùn)算符的格式集漾，主要分為 3 個(gè)部分：

• Left key path：左鍵路徑，要操作的集合對(duì)象砸脊，如果消息接收者就是集合對(duì)象具篇，則可以省略 Left 部分；
• Collection operator：集合運(yùn)算符凌埂；
• Right key path：右鍵路徑驱显，要進(jìn)行運(yùn)算的集合中的屬性。

集合運(yùn)算符主要分為三類：

• 聚合運(yùn)算符：以某種方式合并集合中的對(duì)象瞳抓，并返回右鍵路徑中指定的屬性的數(shù)據(jù)類型匹配的一個(gè)對(duì)象埃疫，一般返回 NSNumber 實(shí)例。
• 數(shù)組運(yùn)算符：根據(jù)運(yùn)算符的條件孩哑，將符合條件的對(duì)象以一個(gè) NSArray 實(shí)例返回栓霜。
• 嵌套運(yùn)算符：處理集合對(duì)象中嵌套其他集合對(duì)象的情況，并根據(jù)運(yùn)算符返回一個(gè) NSArray 或 NSSet 實(shí)例横蜒。

示例：

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "DJTestModelOne.h"
@interface DJTestModel : NSObject
@property (nonatomic,strong) NSArray <DJTestModelOne *> *oneArray;
@end

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface DJTestModelOne : NSObject
@property (nonatomic,assign)NSInteger num;
@property (nonatomic,copy)NSString * type;
@end

（1）使用聚合運(yùn)算符

#import "ViewController.h"
#import "DJTestModel.h"
#import "DJTestModelOne.h"
@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.view.backgroundColor = [UIColor orangeColor];
    
    DJTestModel *model = [[DJTestModel alloc]init];

    DJTestModelOne *one1 = [[DJTestModelOne alloc]init];
    one1.num = 1;
    
    DJTestModelOne *one2 = [[DJTestModelOne alloc]init];
    one2.num = 2;
    
    DJTestModelOne *one3 = [[DJTestModelOne alloc]init];
    one3.num = 3;
    
    DJTestModelOne *one4 = [[DJTestModelOne alloc]init];
    one4.num = 4;
    
    model.oneArray = @[one1,one2,one3,one4];
    
    NSNumber *avg = [model.oneArray valueForKeyPath:@"@avg.num"];
    
    NSNumber *conunt = [model.oneArray valueForKeyPath:@"@count"];
    
    NSNumber *sum = [model.oneArray valueForKeyPath:@"@sum.num"];
    
    NSNumber *max = [model.oneArray valueForKeyPath:@"@max.num"];
    NSNumber *min = [model.oneArray valueForKeyPath:@"@min.num"];
    
}

@end

（2）使用數(shù)組運(yùn)算符

#import "ViewController.h"
#import "DJTestModel.h"
#import "DJTestModelOne.h"
@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.view.backgroundColor = [UIColor orangeColor];
    
    DJTestModel *model = [[DJTestModel alloc]init];

    DJTestModelOne *one1 = [[DJTestModelOne alloc]init];
    one1.type = @"one1";
    
    DJTestModelOne *one2 = [[DJTestModelOne alloc]init];
    one2.type = @"one2";
    
    DJTestModelOne *one3 = [[DJTestModelOne alloc]init];
    one3.type = @"one2";
    
    DJTestModelOne *one4 = [[DJTestModelOne alloc]init];
    one4.type = @"one4";
    
    model.oneArray = @[one1,one2,one3,one4];
    
    //獲取集合中的所有 type 對(duì)象
    NSArray *types = [model.oneArray valueForKeyPath:@"@unionOfObjects.type"];
    
    // 獲取集合中的所有不同的 type 對(duì)象
    NSArray *disTypes = [model.oneArray valueForKeyPath:@"@distinctUnionOfObjects.type"];
    
}

在使用數(shù)組運(yùn)算符時(shí)胳蛮，如果有任何操作的對(duì)象為 nil，則 valueForKeyPath: 方法將引發(fā)異常丛晌。

（3）使用嵌套運(yùn)算符

處理集合對(duì)象中嵌套其他集合對(duì)象的情況仅炊，并根據(jù)運(yùn)算符返回一個(gè)NSArray或NSSet實(shí)例。

NSArray *arrayOfArrays = @[model.oneArray,model.oneArray];
    
    NSArray *arrayTypes = [arrayOfArrays valueForKeyPath:@"@unionOfArrays.type"];
    
    NSArray *distinctTypes = [arrayOfArrays valueForKeyPath:@"@distinctUnionOfArrays.type"];

• 在使用嵌套運(yùn)算符時(shí)澎蛛，valueForKeyPath: 內(nèi)部會(huì)根據(jù)運(yùn)算符創(chuàng)建一個(gè) NSMutableArray 或 NSMutableSet 對(duì)象茂洒，將集合中的 array 和 set 添加進(jìn)去再進(jìn)行操作。如果集合中有非集合元素瓶竭，會(huì)導(dǎo)致 Crash督勺。
• 使用 unionOfArrays 或 distinctUnionOfArrays 運(yùn)算符，消息接收者應(yīng)該是 arrayOfArrays 類型斤贰，即 NSArray< NSArray* >* arrayOfArrays; 使用 distinctUnionOfSets 運(yùn)算符智哀，消息接收者應(yīng)該是 setOfSets 或者 arrayOfSets 類型。否則會(huì)發(fā)生異常荧恍。
• 在使用嵌套運(yùn)算符時(shí)瓷叫，如果有任何操作的對(duì)象為 nil， 則 valueForKeyPath: 方法將引發(fā)異常送巡。

（4）拓展

如果集合中的對(duì)象都是 NSNumber摹菠，右鍵路徑可以用 self。

    NSArray *array = @[@1, @2, @3, @4, @5];
    NSNumber *sum = [array valueForKeyPath:@"@sum.self"];
    NSLog(@"%d",[sum intValue]); 

4.非對(duì)象值處理

KVC 支持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)體骗爆，在使用 KVC 進(jìn)行賦值或取值的時(shí)候次氨，會(huì)自動(dòng)在非對(duì)象值和對(duì)象值之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

• 當(dāng)進(jìn)行取值如 valueForKey: 時(shí)摘投，如果返回值非對(duì)象煮寡，會(huì)使用該值初始化一個(gè) NSNumber（用于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型）或 NSValue（用于結(jié)構(gòu)體）實(shí)例虹蓄，然后返回該實(shí)例。
• 當(dāng)進(jìn)行賦值如 setValue:forKey: 時(shí)幸撕，如果 key 的數(shù)據(jù)類型非對(duì)象薇组，則會(huì)發(fā)送一條 <type>Value 消息給 value 對(duì)象以提取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，然后賦值給 key坐儿。

注意：因?yàn)镾wift 中的所有屬性都是對(duì)象律胀，所以這里僅適用于 Objective-C 屬性。
當(dāng)進(jìn)行賦值如 setValue:forKey: 時(shí)貌矿，如果 key 的數(shù)據(jù)類型是非對(duì)象類型炭菌，則 value 就禁止傳 nil。否則會(huì)調(diào)用 setNilValueForKey: 方法站叼，該方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)拋出異常 NSInvalidArgumentException，并導(dǎo)致程序 Crash菇民。

5.屬性驗(yàn)證

KVC 提供了屬性驗(yàn)證的方法尽楔，如下。我們可以在使用 KVC 賦值前驗(yàn)證能否為這個(gè) key 賦值指定 value第练。
validateValue 方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)是查看消息接收者類中是否實(shí)現(xiàn)了遵循命名規(guī)則為 validate<Key>:error: 的方法阔馋，如果有的話就返回調(diào)用該方法的結(jié)果；如果沒有的話娇掏，則默認(rèn)驗(yàn)證成功并返回 YES呕寝。我們可以在消息接收者類中實(shí)現(xiàn) validate<Key>:error: 的方法來自定義邏輯返回 YES 或 NO。

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "DJTestModelOne.h"
@interface DJTestModel : NSObject
@property (nonatomic,strong) NSArray <DJTestModelOne *> *oneArray;
@property (nonatomic,copy)NSString *name;
@end


#import "DJTestModel.h"

@implementation DJTestModel

-(BOOL)validateValue:(inout id  _Nullable __autoreleasing *)ioValue forKey:(NSString *)inKey error:(out NSError *__autoreleasing  _Nullable *)outError{
    NSString *name = *ioValue;
        BOOL result = NO;
        if ([name isEqualToString:@"dj"]) {
            result = YES;
        }
        return result;
}

@end

DJTestModel *model = [[DJTestModel alloc]init];

    NSString *value = @"dj";
    NSString *key = @"name";
    NSError  *error;
    BOOL result = [model validateValue:&value forKey:key error:&error];
       
   if (error) {
       NSLog(@"error = %@", error);
   }

三婴梧、原理

1.搜索規(guī)則

除了了解 KVC 的使用下梢，了解 KVC 取值和賦值過程的工作原理也是很有必要的。

（1）基本的 Getter 搜索模式

以下是 valueForKey: 方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)塞蹭，給定一個(gè) key 作為輸入?yún)?shù)孽江，在消息接收者類中操作，執(zhí)行以下過程番电。

• 第一步：按照 get<Key>岗屏、<key>、is<Key>漱办、_<key> 順序查找方法这刷。如果找到就調(diào)用取值并執(zhí)行第五步，否則執(zhí)行第二步娩井；
• 第二步：查找 countOf<Key>暇屋、objectIn<Key>AtIndex:、<key>AtIndexes: 命名的方法洞辣。如果找到第一個(gè)和后面兩個(gè)中的至少一個(gè)率碾，則創(chuàng)建一個(gè)能夠響應(yīng)所有 NSArray 的方法的集合代理對(duì)象（類型為 NSKeyValueArray叔营，繼承自 NSArray），并返回該對(duì)象所宰。否則執(zhí)行第三步绒尊；
  代理對(duì)象隨后將其接收到的任何 NSArray 消息轉(zhuǎn)換為 countOf<Key>、objectIn<Key>AtIndex:仔粥、<Key>AtIndexes: 消息的組合婴谱，并將其發(fā)送給 KVC 調(diào)用方。如果原始對(duì)象還實(shí)現(xiàn)了一個(gè)名為 get<Key>:range: 的可選方法躯泰，則代理對(duì)象也會(huì)在適當(dāng)時(shí)使用該方法谭羔。
  當(dāng) KVC 調(diào)用方與代理對(duì)象一起工作時(shí)，允許底層屬性的行為如同 NSArray 一樣麦向，即使它不是 NSArray瘟裸。
• 第三步：查找 countOf<Key>、enumeratorOf<Key>诵竭、memberOf<Key>: 命名的方法话告。如果三個(gè)方法都找到，則創(chuàng)建一個(gè)能夠響應(yīng)所有 NSSet 的方法的集合代理對(duì)象（類型為 NSKeyValueSet卵慰，繼承自 NSSet）沙郭，并返回該對(duì)象。否則執(zhí)行第四步裳朋；
  代理對(duì)象隨后將其接收到的任何 NSSet 消息轉(zhuǎn)換為 countOf<Key>病线、enumeratorOf<Key>、memberOf<Key>: 消息的組合鲤嫡，并將其發(fā)送給 KVC 調(diào)用方送挑。
  當(dāng) KVC 調(diào)用方與代理對(duì)象一起工作時(shí)，允許底層屬性的行為如同 NSSet 一樣暖眼，即使它不是 NSSet让虐。
• 第四步：查看消息接收者類的 +accessInstanceVariablesDirectly 方法的返回值（默認(rèn)返回 YES）。如果返回 YES罢荡，就按照 _<key>赡突、_is<Key>、<key>区赵、is<Key> 順序查找成員變量惭缰。如果找到就直接取值并執(zhí)行第五步，否則執(zhí)行第六步笼才。如果 +accessInstanceVariablesDirectly 方法返回 NO 也執(zhí)行第六步漱受。
• 第五步：如果取到的值是一個(gè)對(duì)象指針，即獲取的是對(duì)象，則直接將對(duì)象返回昂羡。如果取到的值是一個(gè)NSNumber 支持的數(shù)據(jù)類型絮记，則將其存儲(chǔ)在 NSNumber 實(shí)例并返回。如果取到的值不是一個(gè) NSNumber 支持的數(shù)據(jù)類型虐先，則轉(zhuǎn)換為 NSValue 對(duì)象, 然后返回怨愤。
• 第六步：調(diào)用 valueForUndefinedKey: 方法，該方法拋出異常 NSUnknownKeyException蛹批，并導(dǎo)致程序 Crash撰洗。這是默認(rèn)實(shí)現(xiàn)，我們可以重寫該方法根據(jù)特定 key 做一些特殊處理腐芍。

（2）基本的 Setter 搜索模式

以下是 setValue:forKey: 方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)差导，給定 key 和 value 作為輸入?yún)?shù)，嘗試將 KVC 調(diào)用方的屬性名為 ke y的值設(shè)置為 value猪勇，執(zhí)行以下過程设褐。

• 第一步：按照 set<Key>:、_set<Key>: 順序查找方法泣刹。如果找到就調(diào)用并將 value 傳進(jìn)去（根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換）助析，否則執(zhí)行第二步。
• 第二步：查看消息接收者類的 +accessInstanceVariablesDirectly 方法的返回值（默認(rèn)返回 YES）项玛。如果返回 YES貌笨，就按照 _<key>弱判、_is<Key>襟沮、<key>、is<Key> 順序查找成員變量（同基本的 Getter 搜索模式）昌腰。如果找到就將 value 賦值給它（根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換）开伏，否則執(zhí)行第三步。如果 +accessInstanceVariablesDirectly 方法返回 NO 也執(zhí)行第三步遭商。
• 第三步：調(diào)用 setValue:forUndefinedKey: 方法固灵，該方法拋出異常 NSUnknownKeyException，并導(dǎo)致程序 Crash劫流。這是默認(rèn)實(shí)現(xiàn)巫玻，我們可以重寫該方法根據(jù)特定 key 做一些特殊處理。

2.異常處理

根據(jù) KVC 搜索規(guī)則祠汇，當(dāng)沒有搜索到對(duì)應(yīng)的 key 或者 keyPath 相關(guān)方法或者變量時(shí)仍秤，會(huì)調(diào)用對(duì)應(yīng)的異常方法 valueForUndefinedKey: 或 setValue:forUndefinedKey:，這兩個(gè)方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)是拋出異常 NSUnknownKeyException可很，并導(dǎo)致程序 Crash诗力。我們可以重寫這兩個(gè)方法來處理異常。

- (nullable id)valueForUndefinedKey:(NSString *)key;
- (void)setValue:(nullable id)value forUndefinedKey:(NSString *)key;

當(dāng)進(jìn)行賦值如 setValue:forKey: 時(shí)我抠，如果 key 的數(shù)據(jù)類型是非對(duì)象類型苇本，則 value 就禁止傳 nil袜茧。否則會(huì)調(diào)用 setNilValueForKey: 方法，該方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)是拋出異常 NSInvalidArgumentException瓣窄，并導(dǎo)致程序 Crash笛厦。我們可以重寫這個(gè)方法來處理異常。

- (void)setNilValueForKey:(NSString *)key
{
    if ([key isEqualToString:@"hidden"]) {
        [self setValue:@(NO) forKey:@”hidden”];
    } else {
        [super setNilValueForKey:key];
    }
}