iOS底層原理總結(jié)篇-- 深入理解 KVC 實(shí)現(xiàn)機(jī)制

面試題:

KVC相關(guān): 
1\. 通過(guò)KVC修改屬性會(huì)觸發(fā)KVO么?直接修改成員變量呢 ?
2\. KVC的賦值和取值過(guò)程是怎樣的器净?原理是什么?

KVC的實(shí)現(xiàn)原理Demo

1. 什么是KVC袜炕?

KVC的全稱key - value - coding麻诀,俗稱"鍵值編碼",可以通過(guò)key來(lái)訪問(wèn)某個(gè)屬性

常見(jiàn)的API有:

- (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key;
- (void)setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;

- (id)valueForKey:(NSString *)key; 
- (id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;

簡(jiǎn)單的代碼實(shí)現(xiàn): DLPerson 和 DLCat

///> DLPersin.h 文件

#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

/**
 DLCat
 */
@interface DLCat : NSObject
@property (nonatomic, assign) int weight;
@end

/**
 DLPerson
 */
@interface DLPerson : NSObject
@property (nonatomic, assign) int age;
@property (nonatomic, strong) DLCat *cat;
@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

1.1 - (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key;

///> ViewController.m 文件

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    DLPerson *person = [[DLPerson alloc]init];
    [person setValue:@20 forKey:@"age"];
    NSLog(@"%d",person.age);
}

1.1 - (void)setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;

///> ViewController.m 文件

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    DLPerson *person = [[DLPerson alloc]init];
    person.cat = [[DLCat alloc]init];
    [person setValue:@20 forKeyPath:@"cat.weight"];
    NSLog(@"%d",person.age);
    NSLog(@"%d",person.cat.weight);
}

setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPathsetValue:(id)value forKey:(NSString *)key 的區(qū)別:

  • keyPath 相當(dāng)于根據(jù)路徑去尋找屬性,一層一層往下找蠢莺,
  • key 是直接哪去屬性的名字設(shè)置寒匙,如果按路徑找會(huì)報(bào)錯(cuò)

1.3 - (id)valueForKey:(NSString *)key;

///> ViewController.m 文件

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    DLPerson *person = [[DLPerson alloc]init];
    person.age = 10;
    NSLog(@"%@",[person valueForKey:@"age"]);
}

1.4 - (id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;

///> ViewController.m 文件

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    DLPerson *person = [[DLPerson alloc]init];
    person.age = 10;
    NSLog(@"%@",[person valueForKeyPath:@"cat.weight"]);
}

(id)valueForKey:(NSString *)key;(id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath 的區(qū)別:

  • 同理1.2-1.3

2. setValue:forKey:的原理

image.png
  • 當(dāng)我們?cè)O(shè)置setValue:forKey:時(shí)

  • 首先會(huì)查找setKey:、_setKey: (按順序查找)

  • 如果有直接調(diào)用

  • 如果沒(méi)有躏将,先查看accessInstanceVariablesDirectly方法

    + (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly{
          return YES;   ///> 可以直接訪問(wèn)成員變量
      //    return NO;  ///>  不可以直接訪問(wèn)成員變量,  
      ///> 直接訪問(wèn)會(huì)報(bào)NSUnkonwKeyException錯(cuò)誤  
      }
    
  • 如果可以訪問(wèn)會(huì)按照 _key锄弱、_isKey、key祸憋、iskey的順序查找成員變量

  • 找到直接復(fù)制

  • 未找到報(bào)錯(cuò)NSUnkonwKeyException錯(cuò)誤

_key会宪、_isKey、key蚯窥、iskey復(fù)制順序

///> DLPerson.h 文件

@interface DLPerson : NSObject{
    @public
    int _age;
    int _isAge;
    int age;
    int isAge;
}

@end
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.person1 = [[DLPerson alloc]init];
    ///> person1添加kvo監(jiān)聽(tīng)
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:nil];

    ///> 通過(guò)KVC修改person.age的值
    [self.person1 setValue:@20 forKey:@"age"];

     NSLog(@"------");
}

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context{
    NSLog(@"監(jiān)聽(tīng)到了%@的%@屬性發(fā)生了改變%@",object,keyPath,change);
}

- (void)dealloc{
    ///> 使用結(jié)束后記得移除
    [self.person1 removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}
  • 在NSLog(@"------");位置打下短點(diǎn)注釋方式去查看各個(gè)值得復(fù)制順序
  • 然后在控制臺(tái)中查看復(fù)制查找的順序就OK了掸鹅,
  • DLPerson文件中的順序即使是調(diào)換了也無(wú)所謂。

3. valueForKey:的原理

image.png
  • kvc取值按照 getKey拦赠、key巍沙、iskey、_key 順序查找方法

  • 存在直接調(diào)用

  • 沒(méi)找到同樣荷鼠,先查看accessInstanceVariablesDirectly方法

    + (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly{
          return YES;   ///> 可以直接訪問(wèn)成員變量
      //    return NO;  ///>  不可以直接訪問(wèn)成員變量,  
      ///> 直接訪問(wèn)會(huì)報(bào)NSUnkonwKeyException錯(cuò)誤  
      }
    
  • 如果可以訪問(wèn)會(huì)按照 _key句携、_isKey、key允乐、iskey的順序查找成員變量

  • 找到直接復(fù)制

  • 未找到報(bào)錯(cuò)NSUnkonwKeyException錯(cuò)誤

三. 知識(shí)點(diǎn)補(bǔ)充

1. _NSSetIntValueAndNotify();方法來(lái)源

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.person1 = [[DLPerson alloc]init];
    self.person1.age = 10;

    self.person2 = [[DLPerson alloc]init];
    self.person2.age = 20;

    ///> person1添加kvo監(jiān)聽(tīng)
    NSLog(@"person添加KVO之前 - person1:%@矮嫉, person2:%@",object_getClass(self.person1), object_getClass(self.person2));

    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:nil];

    NSLog(@"person添加KVO之前 - person1:%@, person2:%@",object_getClass(self.person1), object_getClass(self.person2));
}

輸出結(jié)果:

person添加KVO之前 - person1:DLPerson牍疏, person2:DLPerson

person添加KVO之后 - person1:NSKVONotifying_DLPerson敞临, person2:DLPerson

由此可見(jiàn)在沒(méi)有 為person1添加KVO之前 person1.isa指針仍然是DLPerson

那么我們就可以使用- (IMP)methodForSelector:(SEL)aSelector;去查看實(shí)現(xiàn)方法的地址,的具體方法代碼如下:

///> person1添加kvo監(jiān)聽(tīng)
    NSLog(@"person添加KVO之前 - person1:%p麸澜, person2:%p \n",[self.person1 methodForSelector:@selector(setAge:)], [self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]);

    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:nil];

    NSLog(@"person添加KVO之后 - person1:%p挺尿, person2:%p \n",[self.person1 methodForSelector:@selector(setAge:)], [self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]);
}

輸出結(jié)果:

person添加KVO之前 - person1:0x10852a560, person2:0x10852a560 
person添加KVO之后 - person1:0x108883fc2炊邦, person2:0x10852a560 

由此可見(jiàn)编矾,在添加之前person1和person2實(shí)現(xiàn)的setAge方法是一個(gè),添加之后person1的setAge方法就有了變化馁害。

然后我們打入斷點(diǎn)去查看實(shí)現(xiàn)的方法:

image.png

在控制臺(tái)中使用 p (IMP)方法地址 來(lái)打印得到方法的名稱窄俏。 所以我們?cè)谔砑覭VO之后的 setAge:方法調(diào)用了 _NSSetIntValueAndNotify()

如果定義的屬性是類型是double則調(diào)用的是_NSSetDoubleValueAndNotify()
大家可以自己測(cè)試一下碘菜。
此方法在Foundtion框架中有對(duì)應(yīng)的
NSSetDoubleValueAndNotify()
NSSetIntValueAndNotify()
NSSetCharValueAndNotify()
...

目前還未深入接觸到逆向工程凹蜈。等以后學(xué)到了在給大家詳解解釋吧限寞。

2. NSKVONotifying_DLPerson的isa指針指向哪里?

KVO的本質(zhì)分析 中我們得知仰坦,添加了KVO監(jiān)聽(tīng)的實(shí)例對(duì)象isa指針指向了NSKVONotifying_DLPerson類履植, 那么NSKVONotifying_DLPerson的isa指針的指向?

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.person1 = [[DLPerson alloc]init];
    self.person1.age = 10;

    self.person2 = [[DLPerson alloc]init];
    self.person2.age = 20;

    ///> person1添加kvo監(jiān)聽(tīng)
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:nil];

    NSLog(@"類對(duì)象 - person1: %@<%p>   person2: %@<%p>",
          object_getClass(self.person1),  ///> self.person1.isa  類名
          object_getClass(self.person1),  ///> self.person1.isa
          object_getClass(self.person2),  ///> self.person1.isa  類名
          object_getClass(self.person2)  ///> self.person1.isa
          );

    NSLog(@"元類對(duì)象 - person1: %@<%p>   person2: %@<%p>",
          object_getClass(object_getClass(self.person1)),  ///> self.person1.isa.isa 類名
          object_getClass(object_getClass(self.person1)),  ///> self.person1.isa.isa
          object_getClass(object_getClass(self.person2)),  ///> self.person2.isa.isa 類名
          object_getClass(object_getClass(self.person2))  ///> self.person2.isa.isa
          );
}

輸出結(jié)果:

類對(duì)象 - person1: NSKVONotifying_DLPerson<0x6000002cef40>   person2: DLPerson<0x1002c9048>

元類對(duì)象 - person1: NSKVONotifying_DLPerson<0x6000002cf210>   person2: DLPerson<0x1002c9020>

結(jié)果發(fā)現(xiàn):每一個(gè)類對(duì)象的地址是不一樣的悄晃,而且元類對(duì)象的地址也不一樣的玫霎,所以我們可以認(rèn)為 NSKVONotifying_DLPerson類有自己的元類對(duì)象, NSKVONotifying_DLPerson.isa指向著自己的元類對(duì)象妈橄。

四. 面試題答案

  1. iOS用什么方式實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)對(duì)象的KVO庶近?(KVO的本質(zhì)是什么?)

     利用RuntimeAPI動(dòng)態(tài)生成一個(gè)子類眷蚓,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)鼻种,會(huì)調(diào)用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函數(shù)
     willChangeValueForKey:
     父類原來(lái)的setter
     didChangeValueForKey:
     內(nèi)部會(huì)觸發(fā)監(jiān)聽(tīng)器(Oberser)的監(jiān)聽(tīng)方法(observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:)
    
  2. 如何手動(dòng)觸發(fā)KVO?

     手動(dòng)調(diào)用willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:
    
  3. 直接修改成員變量會(huì)觸發(fā)KVO么沙热?

     不會(huì)觸發(fā)KVO普舆,因?yàn)橹苯有薷某蓡T變量并沒(méi)有走set方法。
    

KVC相關(guān):

  1. 通過(guò)KVC修改屬性會(huì)觸發(fā)KVO么校读?

     會(huì)觸發(fā)KVO,如上流程圖
    
  2. KVC的賦值和取值過(guò)程是怎樣的祖能?原理是什么歉秫?

     如上流程圖
    

  • 文章總結(jié)自MJ老師底層視頻。
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