問題
- iOS用什么方式實現(xiàn)對一個對象的KVO根悼？（KVO的本質(zhì)是什么？）
- 如何手動觸發(fā)KVO
首先需要了解KVO基本使用蜀撑，KVO的全稱 Key-Value Observing挤巡，俗稱“鍵值監(jiān)聽”，可以用于監(jiān)聽某個對象屬性值的改變酷麦。
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Person *p1 = [[Person alloc] init];
Person *p2 = [[Person alloc] init];
p1.age = 1;
p1.age = 2;
p2.age = 2;
// self 監(jiān)聽 p1的 age屬性
NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
[p1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:nil];
p1.age = 10;
[p1 removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
{
NSLog(@"監(jiān)聽到%@的%@改變了%@", object, keyPath,change);
}
// 打印內(nèi)容
監(jiān)聽到<Person: 0x604000205460>的age改變了{(lán)
kind = 1;
new = 10;
old = 2;
}
復(fù)制代碼
上述代碼中可以看出矿卑，在添加監(jiān)聽之后，age屬性的值在發(fā)生改變時沃饶，就會通知到監(jiān)聽者母廷，執(zhí)行監(jiān)聽者的observeValueForKeyPath方法瀑晒。
探尋KVO底層實現(xiàn)原理
通過上述代碼我們發(fā)現(xiàn)，一旦age屬性的值發(fā)生改變時徘意，就會通知到監(jiān)聽者苔悦，并且我們知道賦值操作都是調(diào)用 set方法，我們可以來到Person類中重寫age的set方法椎咧，觀察是否是KVO在set方法內(nèi)部做了一些操作來通知監(jiān)聽者玖详。
我們發(fā)現(xiàn)即使重寫了set方法，p1對象和p2對象調(diào)用同樣的set方法勤讽，但是我們發(fā)現(xiàn)p1除了調(diào)用set方法之外還會另外執(zhí)行監(jiān)聽器的observeValueForKeyPath方法蟋座。
說明KVO在運行時獲取對p1對象做了一些改變。相當(dāng)于在程序運行過程中脚牍，對p1對象做了一些變化向臀，使得p1對象在調(diào)用setage方法的時候可能做了一些額外的操作，所以問題出在對象身上诸狭，兩個對象在內(nèi)存中肯定不一樣券膀，兩個對象可能本質(zhì)上并不一樣。接下來來探索KVO內(nèi)部是怎么實現(xiàn)的驯遇。
KVO底層實現(xiàn)分析
首先我們對上述代碼中添加監(jiān)聽的地方打斷點芹彬，看觀察一下，addObserver方法對p1對象做了什么處理叉庐？也就是說p1對象在經(jīng)過addObserver方法之后發(fā)生了什么改變舒帮，我們通過打印isa指針如下圖所示
通過上圖我們發(fā)現(xiàn)，p1對象執(zhí)行過addObserver操作之后陡叠，p1對象的isa指針由之前的指向類對象Person變?yōu)橹赶騈SKVONotifyin_Person類對象玩郊，而p2對象沒有任何改變。也就是說一旦p1對象添加了KVO監(jiān)聽以后枉阵，其isa指針就會發(fā)生變化译红，因此set方法的執(zhí)行效果就不一樣了。
那么我們先來觀察p2對象在內(nèi)容中是如何存儲的岭妖，然后對比p2來觀察p1临庇。 首先我們知道，p2在調(diào)用setage方法的時候昵慌，首先會通過p2對象中的isa指針找到Person類對象，然后在類對象中找到setage方法淮蜈。然后找到方法對應(yīng)的實現(xiàn)斋攀。如下圖所示
但是剛才我們發(fā)現(xiàn)p1對象的isa指針在經(jīng)過KVO監(jiān)聽之后已經(jīng)指向了NSKVONotifyin_Person類對象，NSKVONotifyin_Person其實是Person的子類梧田，那么也就是說其superclass指針是指向Person類對象的淳蔼，NSKVONotifyin_Person是runtime在運行時生成的侧蘸。那么p1對象在調(diào)用setage方法的時候，肯定會根據(jù)p1的isa找到NSKVONotifyin_Person鹉梨，在NSKVONotifyin_Person中找setage的方法及實現(xiàn)讳癌。
經(jīng)過查閱資料我們可以了解到。 NSKVONotifyin_Person中的setage方法中其實調(diào)用了 Fundation框架中C語言函數(shù) _NSsetIntValueAndNotify存皂，_NSsetIntValueAndNotify內(nèi)部做的操作相當(dāng)于晌坤，首先調(diào)用willChangeValueForKey 將要改變方法，之后調(diào)用父類的setage方法對成員變量賦值旦袋，最后調(diào)用didChangeValueForKey已經(jīng)改變方法骤菠。didChangeValueForKey中會調(diào)用監(jiān)聽器的監(jiān)聽方法，最終來到監(jiān)聽者的observeValueForKeyPath方法中疤孕。
那么如何驗證KVO真的如上面所講的方式實現(xiàn)商乎？
首先經(jīng)過之前打斷點打印isa指針，我們已經(jīng)驗證了祭阀，在執(zhí)行添加監(jiān)聽的方法時鹉戚，會將isa指針指向一個通過runtime創(chuàng)建的Person的子類NSKVONotifyin_Person。 另外我們可以通過打印方法實現(xiàn)的地址來看一下p1和p2的setage的方法實現(xiàn)的地址在添加KVO前后有什么變化专控。
// 通過methodForSelector找到方法實現(xiàn)的地址
NSLog(@"添加KVO監(jiān)聽之前 - p1 = %p, p2 = %p", [p1 methodForSelector: @selector(setAge:)],[p2 methodForSelector: @selector(setAge:)]);
NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
[p1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:nil];
NSLog(@"添加KVO監(jiān)聽之后 - p1 = %p, p2 = %p", [p1 methodForSelector: @selector(setAge:)],[p2 methodForSelector: @selector(setAge:)]);
復(fù)制代碼
我們發(fā)現(xiàn)在添加KVO監(jiān)聽之前崩瓤，p1和p2的setAge方法實現(xiàn)的地址相同，而經(jīng)過KVO監(jiān)聽之后踩官，p1的setAge方法實現(xiàn)的地址發(fā)生了變化却桶，我們通過打印方法實現(xiàn)來看一下前后的變化發(fā)現(xiàn)，確實如我們上面所講的一樣蔗牡，p1的setAge方法的實現(xiàn)由Person類方法中的setAge方法轉(zhuǎn)換為了C語言的Foundation框架的_NSsetIntValueAndNotify函數(shù)颖系。
Foundation框架中會根據(jù)屬性的類型，調(diào)用不同的方法辩越。例如我們之前定義的int類型的age屬性嘁扼，那么我們看到Foundation框架中調(diào)用的_NSsetIntValueAndNotify函數(shù)。那么我們把age的屬性類型變?yōu)?strong>double重新打印一遍
我們發(fā)現(xiàn)調(diào)用的函數(shù)變?yōu)榱薩NSSetDoubleValueAndNotify黔攒，那么這說明Foundation框架中有許多此類型的函數(shù)趁啸，通過屬性的不同類型調(diào)用不同的函數(shù)。 那么我們可以推測Foundation框架中還有很多例如_NSSetBoolValueAndNotify督惰、_NSSetCharValueAndNotify不傅、_NSSetFloatValueAndNotify、_NSSetLongValueAndNotify等等函數(shù)赏胚。
我們可以找到Foundation框架文件访娶，通過命令行查詢關(guān)鍵字找到相關(guān)函數(shù)
NSKVONotifyin_Person內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的？
首先我們知道觉阅，NSKVONotifyin_Person作為Person的子類崖疤，其superclass指針指向Person類秘车，并且NSKVONotifyin_Person內(nèi)部一定對setAge方法做了單獨的實現(xiàn)，那么NSKVONotifyin_Person同Person類的差別可能就在于其內(nèi)存儲的對象方法及實現(xiàn)不同劫哼。 我們通過runtime分別打印Person類對象和NSKVONotifyin_Person類對象內(nèi)存儲的對象方法
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Person *p1 = [[Person alloc] init];
p1.age = 1.0;
Person *p2 = [[Person alloc] init];
p1.age = 2.0;
// self 監(jiān)聽 p1的 age屬性
NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
[p1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:nil];
[self printMethods: object_getClass(p2)];
[self printMethods: object_getClass(p1)];
[p1 removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}
- (void) printMethods:(Class)cls
{
unsigned int count ;
Method *methods = class_copyMethodList(cls, &count);
NSMutableString *methodNames = [NSMutableString string];
[methodNames appendFormat:@"%@ - ", cls];
for (int i = 0 ; i < count; i++) {
Method method = methods[i];
NSString *methodName = NSStringFromSelector(method_getName(method));
[methodNames appendString: methodName];
[methodNames appendString:@" "];
}
NSLog(@"%@",methodNames);
free(methods);
}
復(fù)制代碼
上述打印內(nèi)容如下
通過上述代碼我們發(fā)現(xiàn)NSKVONotifyin_Person中有4個對象方法叮趴。分別為setAge: class dealloc _isKVOA，那么至此我們可以畫出NSKVONotifyin_Person的內(nèi)存結(jié)構(gòu)以及方法調(diào)用順序权烧。
這里NSKVONotifyin_Person重寫class方法是為了隱藏NSKVONotifyin_Person眯亦。不被外界所看到晤郑。我們在p1添加過KVO監(jiān)聽之后院溺，分別打印p1和p2對象的class可以發(fā)現(xiàn)他們都返回Person碑隆。
NSLog(@"%@,%@",[p1 class],[p2 class]);
// 打印結(jié)果 Person,Person
復(fù)制代碼
如果NSKVONotifyin_Person不重寫class方法印屁，那么當(dāng)對象要調(diào)用class對象方法的時候就會一直向上找來到nsobject审胸，而nsobect的class的實現(xiàn)大致為返回自己isa指向的類卓缰，返回p1的isa指向的類那么打印出來的類就是NSKVONotifyin_Person蛛株，但是apple不希望將NSKVONotifyin_Person類暴露出來抓半，并且不希望我們知道NSKVONotifyin_Person內(nèi)部實現(xiàn)扔字，所以在內(nèi)部重寫了class類囊嘉，直接返回Person類，所以外界在調(diào)用p1的class對象方法時革为，是Person類扭粱。這樣p1給外界的感覺p1還是Person類，并不知道NSKVONotifyin_Person子類的存在震檩。
那么我們可以猜測NSKVONotifyin_Person內(nèi)重寫的class內(nèi)部實現(xiàn)大致為
- (Class) class {
// 得到類對象琢蛤，在找到類對象父類
return class_getSuperclass(object_getClass(self));
}
復(fù)制代碼
驗證didChangeValueForKey:內(nèi)部會調(diào)用observer的observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法
我們在Person類中重寫willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:方法，模擬他們的實現(xiàn)抛虏。
- (void)setAge:(int)age
{
NSLog(@"setAge:");
_age = age;
}
- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key
{
NSLog(@"willChangeValueForKey: - begin");
[super willChangeValueForKey:key];
NSLog(@"willChangeValueForKey: - end");
}
- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key
{
NSLog(@"didChangeValueForKey: - begin");
[super didChangeValueForKey:key];
NSLog(@"didChangeValueForKey: - end");
}
復(fù)制代碼
再次運行來查看didChangeValueForKey的方法內(nèi)運行過程博其，通過打印內(nèi)容可以看到，確實在didChangeValueForKey方法內(nèi)部已經(jīng)調(diào)用了observer的observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法迂猴。
回答問題：
- iOS用什么方式實現(xiàn)對一個對象的KVO慕淡？（KVO的本質(zhì)是什么？） 答. 當(dāng)一個對象使用了KVO監(jiān)聽沸毁，iOS系統(tǒng)會修改這個對象的isa指針峰髓，改為指向一個全新的通過Runtime動態(tài)創(chuàng)建的子類，子類擁有自己的set方法實現(xiàn)息尺，set方法實現(xiàn)內(nèi)部會順序調(diào)用willChangeValueForKey方法携兵、原來的setter方法實現(xiàn)、didChangeValueForKey方法掷倔，而didChangeValueForKey方法內(nèi)部又會調(diào)用監(jiān)聽器的observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:監(jiān)聽方法眉孩。
- 如何手動觸發(fā)KVO 答. 被監(jiān)聽的屬性的值被修改時，就會自動觸發(fā)KVO勒葱。如果想要手動觸發(fā)KVO浪汪，則需要我們自己調(diào)用willChangeValueForKey和didChangeValueForKey方法即可在不改變屬性值的情況下手動觸發(fā)KVO，并且這兩個方法缺一不可凛虽。
通過以下代碼可以驗證
Person *p1 = [[Person alloc] init];
p1.age = 1.0;
NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
[p1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:nil];
[p1 willChangeValueForKey:@"age"];
[p1 didChangeValueForKey:@"age"];
[p1 removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
復(fù)制代碼
通過打印我們可以發(fā)現(xiàn)死遭，didChangeValueForKey方法內(nèi)部成功調(diào)用了observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:，并且age的值并沒有發(fā)生改變凯旋。
以下文章可以做一個學(xué)習(xí)參考：
GCD面試要點
block面試要點
Runtime面試要點
RunLoop面試要點
內(nèi)存管理面試要點
MVC呀潭、MVVM面試要點
網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化面試要點
網(wǎng)絡(luò)編程面試要點
KVC&KVO面試要點
數(shù)據(jù)存儲面試要點
混編技術(shù)面試要點
設(shè)計模式面試要點
UI面試要點
原文地址：https://juejin.cn/post/6844903593925935117
