【原創(chuàng)博文鸿市，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！】
之前做iOS開發(fā)的時(shí)候經(jīng)常使用KVO來監(jiān)聽對(duì)象屬性值的變化去執(zhí)行一些操作即碗，但是從未思考過KVO底層是怎么實(shí)現(xiàn)的焰情，今天有空研究一下。
寫個(gè)簡單demo驗(yàn)證開始探索之路：
#import "Person.h"
@implementation Person
- (void)setAge:(int)age
{
_age = age;
}
@end
給新建的Person類創(chuàng)建對(duì)象person1與person2拜姿，并對(duì)person1的age屬性添加observer(鍵值觀察)烙样。
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.person1 = [[Person alloc] init];
self.person1.age = 1;
self.person2 = [[Person alloc] init];
self.person2.age = 2;
// 給person1對(duì)象添加KVO監(jiān)聽
NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
[self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"觀察者"];
}
// 當(dāng)監(jiān)聽對(duì)象的屬性值發(fā)生改變時(shí)，就會(huì)調(diào)用
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
{
NSLog(@"監(jiān)聽到%@的%@屬性值改變了 - %@ - %@", object, keyPath, change, context);
}
為了測試方便蕊肥，在- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event方法里面修改person1的age屬性值谒获。
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
self.person1.age = 22;
// self.person2.age = 22;
}
控制器銷毀了，應(yīng)當(dāng)及時(shí)移除觀察者壁却。
- (void)dealloc {
[self.person1 removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}
觸摸手機(jī)屏幕批狱，log日志如下，一切盡在意料之中展东。
2018-08-01 22:19:39.933946+0800 Interview01[54395:4839324] 監(jiān)聽到<Person: 0x60000000c910>的age屬性值改變了 - {
kind = 1;
new = 22;
old = 1;
} - 觀察者
是的赔硫，上面關(guān)于KVO的使用過程演示完了，如果到此結(jié)束盐肃，也就沒啥好記錄的了爪膊。但是這次探究的是KVO做了啥权悟，所以還得講好長一堆。推盛。峦阁。話。
先來看看添加觀察者之后person1的isa指針與未添加觀察者person2的isa指針異同耘成，結(jié)果如下圖所示：
驚奇地發(fā)現(xiàn)添加觀察者之后榔昔，person1的isa指針居然由Person變成了NSKVONotifying_Person，我們知道實(shí)例對(duì)象(person1瘪菌、person2)的isa指針指向類對(duì)象(關(guān)于isa指針方面的知識(shí)撒会，可以參考這篇文章，講得比較容易理解师妙。談?wù)勎覍?duì)Objective-C對(duì)象本質(zhì)的理解)诵肛，這樣一來也就說明person1的直接類對(duì)象并不是Person，而是NSKVONotifying_Person這個(gè)類默穴。所以可以猜測：當(dāng)我們?yōu)閜erson1的屬性添加觀察者之后曾掂，系統(tǒng)幫動(dòng)態(tài)地位我們創(chuàng)建了一個(gè)繼承自Person的類NSKVONotifying_Person，在NSKVONotifying_Person中執(zhí)行了某些操作壁顶，觸發(fā)了- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context監(jiān)聽方法。
也可以通過object_getClass獲取isa指針指向的關(guān)系溜歪。
NSString *name1 = NSStringFromClass(object_getClass(self.person1));
NSString *name2 = NSStringFromClass(object_getClass(self.person2));
NSLog(@"name1_class:%@",name1);
NSLog(@"name2_class:%@",name2);
// 2018-08-01 23:05:40.811525+0800 Interview01[55316:5109057] name1_class:NSKVONotifying_Person
// 2018-08-01 23:05:40.812380+0800 Interview01[55316:5109057] name2_class:Person
發(fā)現(xiàn)了新的類 NSKVONotifying_Person,可以通過底層的方法class_copyMethodList研究一下NSKVONotifying_Person都有哪些方法若专。
- (void)printMethodNamesOfClass:(Class)cls
{
unsigned int count;
// 獲得方法數(shù)組
Method *methodList = class_copyMethodList(cls, &count);
// 存儲(chǔ)方法名
NSMutableString *methodNames = [NSMutableString string];
// 遍歷所有的方法
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 獲得方法
Method method = methodList[I];
// 獲得方法名
NSString *methodName = NSStringFromSelector(method_getName(method));
// 拼接方法名
[methodNames appendString:methodName];
[methodNames appendString:@", "];
}
// 釋放
free(methodList);
// 打印方法名
NSLog(@"%@ %@", cls, methodNames);
}
2018-08-01 23:17:42.980971+0800 Interview01[55561:5179836] NSKVONotifying_Person setAge:, class, dealloc, _isKVOA,
2018-08-01 23:17:42.981241+0800 Interview01[55561:5179836] Person setAge:, age,
所以NSKVONotifying_Person實(shí)現(xiàn)了“setAge: class dealloc _isKVOA”這四個(gè)方法。
關(guān)于setAge：方法蝴猪，內(nèi)部調(diào)用了Foundation框架下的“_NSSetIntValueAndNotify”方法调衰，而“_NSSetIntValueAndNotify”方法內(nèi)部實(shí)現(xiàn)則大致為：
重寫class方法是蘋果的陰謀吧。正常情況下通過[object class]可以得到object的類對(duì)象自阱，但是我們嘗試對(duì)person1執(zhí)行class方法嚎莉，得到的類對(duì)象仍舊為Person，而換成更底層的方法object_getClass(self.person1)則得到類對(duì)象NSKVONotifying_Person沛豌，因此這里重寫了class方法趋箩，也就是Apple為了掩人耳目，掩蓋事實(shí)加派，想迷惑一下開發(fā)者叫确，隱藏動(dòng)態(tài)新建的一個(gè)Person子類。
重寫dealloc方法做一些收尾的工作芍锦，釋放某些變量竹勉，移除某些依賴等。
_isKVOA也就是對(duì)屬性做個(gè)類型區(qū)分作用娄琉。
didChangeValueForKey:方法內(nèi)部會(huì)調(diào)用observer的observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法次乓。
問題：
1吓歇、iOS用什么方式實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)對(duì)象的KVO？(KVO的本質(zhì)是什么票腰？)
利用RuntimeAPI動(dòng)態(tài)生成一個(gè)子類城看，并且讓instance對(duì)象的isa指向這個(gè)全新的子類；
當(dāng)修改instance對(duì)象的屬性時(shí)丧慈，會(huì)調(diào)用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函數(shù)
①willChangeValueForKey:
②父類原來的setter
③didChangeValueForKey:
didChangeValueForKey內(nèi)部會(huì)觸發(fā)監(jiān)聽器（Oberser）的監(jiān)聽方法( observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:）
2析命、如何手動(dòng)觸發(fā)KVO？
對(duì)監(jiān)聽的對(duì)象手動(dòng)調(diào)用下面兩行代碼即可逃默。
[self.person1 willChangeValueForKey:@"age"];
[self.person1 didChangeValueForKey:@"age"];
3鹃愤、KVO與代理的效率問題？
KVO的效率比代理的效率低完域，因?yàn)镵VO需要?jiǎng)討B(tài)地生成一個(gè)類NSKVONotifying_className软吐，耗時(shí)。
4吟税、使用KVC給對(duì)象屬性賦值凹耙，能不能觸發(fā)KVO？
可以觸發(fā)KVO肠仪。因?yàn)镵VC本質(zhì)上會(huì)調(diào)用屬性的setXxx:方法肖抱。
5、直接修改成員變量會(huì)觸發(fā)KVO嘛异旧？
不會(huì)觸發(fā)KVO意述，因?yàn)樾薷某蓡T變量不會(huì)觸發(fā)set方法。
KVC
KVC的全稱是Key-Value Coding吮蛹，俗稱“鍵值編碼”荤崇，可以通過一個(gè)key來訪問對(duì)象的某個(gè)屬性。
常見的API有下面四個(gè)
- (void)setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;
- (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key;
- (id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;
- (id)valueForKey:(NSString *)key;
那么KVC的賦值和取值過程是怎樣的潮针？原理是什么术荤？
KVC在賦值的時(shí)候，按照setKey:每篷、_setKey:的順序查找對(duì)象是否有對(duì)應(yīng)的方法實(shí)現(xiàn)瓣戚，如果有的話就傳遞參數(shù)并調(diào)用方法，如過這兩個(gè)方法都沒有實(shí)現(xiàn)雳攘，則調(diào)用對(duì)象的+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly方法带兜，查看是否允許直接訪問成員變量。下面我們證明之：
A:新建一個(gè)Person類吨灭，不添加任何屬性刚照，實(shí)現(xiàn)- (void)setAge:(NSUInteger)age、- (void)_setAge:(NSUInteger)age方法喧兄。初始化一個(gè)Person實(shí)例并對(duì)其進(jìn)行KVC賦值无畔，看系統(tǒng)調(diào)用結(jié)果啊楚。
#import "Person.h"
@implementation Person
- (void)setAge:(NSUInteger)age{
NSLog(@"setAge : %lu",(unsigned long)age);
}
- (void)_setAge:(NSUInteger)age{
NSLog(@"_setAge : %lu",(unsigned long)age);
}
@end
#import <UIKit/UIKit.h>
#import "AppDelegate.h"
#import "Person.h"
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Person *person = [[Person alloc] init];
[person setValue:@20 forKey:@"age"];
return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
}
}
//log日志：
//2018-08-02 22:59:02.559184+0800 KVC[9356:451128] setAge : 20
B：將Person類中的- (void)setAge:(NSUInteger)age注釋掉，保留- (void)_setAge:(NSUInteger)age,看系統(tǒng)調(diào)用結(jié)果浑彰。
#import "Person.h"
@implementation Person
//- (void)setAge:(NSUInteger)age{
// NSLog(@"setAge : %lu",(unsigned long)age);
//}
- (void)_setAge:(NSUInteger)age{
NSLog(@"_setAge : %lu",(unsigned long)age);
}
@end
//log日志：
//2018-08-02 23:15:08.754741+0800 KVC[9662:544138] _setAge : 20
由以上結(jié)果可見恭理，我們調(diào)用方法
- (void)setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;或
- (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key;時(shí)，OC底層依次查找了setKey:或_setKey:方法郭变。
如果沒有setKey:或_setKey:方法怎么辦颜价？
沒有實(shí)現(xiàn)setKey:或_setKey:方法，系統(tǒng)將查看+(BOOL)accessInstanceVariablesDirectly方法的返回結(jié)果(該方法默認(rèn)返回YES),這個(gè)方法決定是否可以直接訪問成員變量key诉濒。
注意：如果+(BOOL)accessInstanceVariablesDirectly方法返回了NO周伦，那么就會(huì)調(diào)用setValue:forUndefinedKey:并拋出異常NSUnknownKeyException!
注意，這里面為什么提到對(duì)象的成員變量未荒，而不是屬性呢专挪？
如果是屬性的話，系統(tǒng)自動(dòng)幫我們實(shí)現(xiàn)了set方法片排，所以KVC總是可以找到它需要的`setKey:`方法寨腔。如果是成員變量，系統(tǒng)就不會(huì)為你實(shí)現(xiàn)set方法了率寡。
KVC在訪問成員變量時(shí)也嚴(yán)格按照_key迫卢、_isKey、key冶共、isKey的順序查找靖避。下面我們將上面代碼中- (void)setAge:(NSUInteger)age、- (void)_setAge:(NSUInteger)age注釋掉比默，并添加四個(gè)成員變量_age、_isAge盆犁、age命咐、isAge。
通過設(shè)置斷點(diǎn)觀察對(duì)象成員變量值得變化谐岁，證明了 ‘嚴(yán)格按照_key醋奠、_isKey、key伊佃、isKey的順序查找’的結(jié)論窜司，后面還有兩張圖自己腦補(bǔ)一下唄(^^)
因此KVC的賦值過程可用下圖歸納：
知道了KVC的賦值過程，那KVC的取值過程又是怎樣的航揉？
- (id)valueForKey:(NSString *)key;或 - (id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;方法取值的時(shí)候塞祈，按照getKey、key帅涂、isKey议薪、_key的順序查找對(duì)應(yīng)方法尤蛮，一旦找到就調(diào)用方法獲取值。如果沒有找到以上四個(gè)方法斯议，同樣會(huì)調(diào)用+(BOOL)accessInstanceVariablesDirectly方法产捞，看是否具備直接訪問成員變量的權(quán)限。與KVC的賦值過程相同哼御，在查找成員變量的時(shí)候坯临，也是嚴(yán)格按照 _key、_isKey恋昼、key看靠、isKey的順序查找的。找到了就直接取值焰雕，都沒有找到的話衷笋，后果也是相同的，即調(diào)用setValue:forUndefinedKey:并拋出異常NSUnknownKeyException*!
demo
#import "Person.h"
@interface Person ()
//{
// int age;
// int isAge;
//// int _age;
// int _isAge;
//}
@end
@implementation Person
+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly{
return YES;
}
- (int)getAge{
NSLog(@"getAge");
return 5;
}
- (int)age{
NSLog(@"age");
return 10;
}
- (int)isAge{
NSLog(@"isAge");
return 15;
}
- (int)_age{
NSLog(@"_age");
return 20;
}
//- (void)setAge:(NSUInteger)age{
// NSLog(@"setAge : %lu",(unsigned long)age);
//}
//
//- (void)_setAge:(NSUInteger)age{
// NSLog(@"_setAge : %lu",(unsigned long)age);
//}
@end
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Person *person = [[Person alloc] init];
[person valueForKey:@"age"];
NSLog(@".....");
return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
}
}
測試的時(shí)候矩屁，依次對(duì)getKey辟宗、key、isKey吝秕、_key方法進(jìn)行注釋泊脐，通過log日志可見KVC的取值時(shí)候調(diào)用的方法順序依次為：getKey、key烁峭、isKey容客、_key。
關(guān)于KVC的取值過程约郁，千言萬語匯成下面一張圖??
