KVO使用
KVO(key-value-observing)鍵值監(jiān)聽常用來監(jiān)聽特定對象中某屬性值的變化轨奄，日常開發(fā)中我們常常監(jiān)聽數(shù)據(jù)模型的變化從而動態(tài)的修改對應(yīng)視圖。當(dāng)然上述需求用代理和通知機(jī)制也可以完成腕让，但它們都有各自的優(yōu)缺點和適用場景，后面會詳細(xì)介紹歧斟。
常用方法
常用的方法有如下幾個纯丸，各參數(shù)含義見注釋：
/*
注冊觀察者（監(jiān)聽器對象）
觀察者對象是observer，被觀察者是消息的發(fā)送者（方法的調(diào)用者）静袖，在回調(diào)函數(shù)中會被回傳
觀察的屬性路徑為keyPath觉鼻，支持點語法的嵌套
觀察類型為options，支持按位或來監(jiān)聽多個事件類型
觀察上下文context队橙，主要用于對多個觀察者對象觀察相同keyPath時進(jìn)行區(qū)分
添加觀察者只會保留觀察者對象的地址坠陈，不會增加引用，也不會在對象釋放后置空捐康，因此需要自己持有觀察者對象的強(qiáng)引用仇矾，該參數(shù)也會在回調(diào)函數(shù)中回傳
*/
- (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context;
/*
刪除觀察者
觀察者對象為observer，被觀察者對象為消息的發(fā)送者即方法的調(diào)用者吹由，應(yīng)與addObserver方法匹配
觀察的屬性路徑為keyPath若未，應(yīng)與addObserver方法的keyPath匹配
觀察上下文context朱嘴，應(yīng)與addObserver方法的context匹配
*/
- (void)removeObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath context:(nullable void *)context API_AVAILABLE(macos(10.7), ios(5.0), watchos(2.0), tvos(9.0));
/*
與上一個方法相同倾鲫，只是少了context參數(shù)
推薦使用上一個方法，該方法由于沒有傳遞context可能會產(chǎn)生異常結(jié)果
*/
- (void)removeObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath;
/*
觀察者對象的觀察回調(diào)方法萍嬉，被觀察對象屬性發(fā)生變化時乌昔，觀察者會調(diào)用該方法
keyPath即為觀察的屬性路徑
object為被觀察的對象
change保存被觀察的值產(chǎn)生的變化
context為觀察上下文，由add方法回傳
*/
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context;
謹(jǐn)記壤追，我們要在對象銷毀前刪除監(jiān)聽器磕道。這要從KVO注冊監(jiān)聽器開始說起。
KVO在注冊監(jiān)聽器的時候行冰，不會持有觀察者對象的引用溺蕉，也不會像weak那樣，在觀察者對象被銷毀時置nil悼做，而僅僅保留觀察者對象的地址疯特，類似于copy。當(dāng)觀察者對象被銷毀而又沒有刪除監(jiān)聽器時肛走，如果這個時候被觀察對象的值發(fā)生變化系統(tǒng)會執(zhí)行監(jiān)聽器的回調(diào)函數(shù)漓雅，這個時候觀察者對象已經(jīng)不存在了，KVO保留的地址就是一個野指針，因此會產(chǎn)生野指針錯誤邻吞。
下面來看一個產(chǎn)生上面情況的例子：
程序界面如圖所示
操作過程為：先點擊紫色按鈕组题，跳轉(zhuǎn)到黃色試圖控制器，再點擊黑色按鈕回到綠色試圖控制器抱冷，最后點擊紅色按鈕崔列。
// 示例程序共有兩個viewController，一個是根控制器viewcontroller旺遮，一個是displayViewcontroller峻呕。
// 根控制器上有兩個按鈕，上面的按鈕用來跳轉(zhuǎn)到displayViewcontroller趣效。下面的按鈕用來改變被觀察屬性的值瘦癌。
// displayViewcontroller上有一個按鈕，用來退出當(dāng)前控制器
// viewController.m
- (IBAction)jumpToDisplayButton:(UIButton *)sender {
HuPerson *person = [[HuPerson alloc] init];// HuPerson是要觀察的模型對象
_person = person;
HuDisplayViewController *displayVC = [[HuDisplayViewController alloc] initWithModel:person];
[self presentViewController:displayVC animated:YES completion:nil];
}
- (IBAction)changeAgeButton:(UIButton *)sender {
_person.age = 20;
}
// displayViewcontroller.m
-(instancetype)initWithModel:(HuPerson *)person {
if (self = [super init]) {
_person = person;
// 創(chuàng)建監(jiān)聽器
[_person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
}
return self;
}
// 監(jiān)聽器的回調(diào)方法
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
if (object == self.person && [keyPath isEqual: @"age"]) {
NSLog(@"%@", change);
}
}
// 注釋掉該段代碼跷敬，測試如果不刪除監(jiān)聽器會發(fā)生什么情況
//- (void)dealloc {
// [_person removeObserver:self forKeyPath:@"age" context:nil];
//}
- (IBAction)clickButton:(UIButton *)sender {
[self dismissViewControllerAnimated:self completion:nil];
}
我們在開發(fā)中經(jīng)常會遇到這種需求：在一個頁面獲取到數(shù)據(jù)后讯私，使用另一個頁面來展示數(shù)據(jù)，第二個界面很有可能根據(jù)需求來監(jiān)聽模型對象西傀。如果我們像上面的代碼一樣斤寇，沒有在觀察者對象銷毀的時候釋放監(jiān)聽器，那么在點擊viewController第二個按鈕的時候拥褂，就會產(chǎn)生野指針錯誤娘锁。
因為在第二個按鈕的點擊方法中，我們改變了被觀察對象屬性的值饺鹃，由于前一個視圖中沒有釋放監(jiān)聽器莫秆，KVO中仍有監(jiān)聽器的存在，此時會觸發(fā)監(jiān)聽器的回調(diào)方法悔详，但displayViewcontroller已經(jīng)被銷毀了镊屎，因此產(chǎn)生野指針。
KVO中一對多 和 多對一
- KVO支持多個觀察者對象觀察同一對象的某個屬性茄螃。上面的例子中缝驳，我們在viewController中也添加對person.age的監(jiān)聽。當(dāng)age屬性發(fā)生變化的時候归苍，監(jiān)聽器會觸發(fā)所有監(jiān)聽該屬性的回調(diào)函數(shù)用狱。
- KVO也支持一個觀察者對象觀察多個屬性∑雌可以按照我們常用的通過keyPath字符串來判斷產(chǎn)生回調(diào)的具體是哪個屬性值夏伊，但如果監(jiān)聽很多屬性值，這樣的方法看起來很凌亂肴敛，而且逐一進(jìn)行字符串判斷很浪費資源署海，并且當(dāng)我們在后期修改了屬性的名稱還不能忘記修改監(jiān)聽器的keyPath判斷語句吗购，那有什么辦法能夠取代keyPath嗎？答案是context砸狞，之前我經(jīng)常直接將context置為nil捻勉，但context才是KVO保證正確運行的關(guān)鍵，context也是蘋果推薦我們的做法刀森。
context參數(shù)的使用
context是一個id類型的參數(shù)踱启，在注冊監(jiān)聽器時可以傳入該參數(shù)，在回調(diào)函數(shù)中會回傳該參數(shù)研底，因此埠偿，該參數(shù)可以解決KVO中一對多，多對一產(chǎn)生的一些問題榜晦。那context這個id類型的參數(shù)設(shè)置為什么值比較合適呢冠蒋？可能第一感覺還是設(shè)置為NSString類型，但這樣仍然可能會產(chǎn)生沖突乾胶，蘋果推薦的做法是創(chuàng)建一個靜態(tài)變量然后使用該靜態(tài)變量的地址作為context抖剿，通過這樣的方法就能夠保證context唯一。
首先來看一個例子：
/*
本例子需要使用三個UIViewController
ViewController是根視圖控制器
DisplayViewController 父視圖控制器
SubViewController 子視圖控制器
ViewController不監(jiān)聽模型识窿，包括一個按鈕用于創(chuàng)建SubViewController并展示
DisplayViewController跟上述例子中的一樣
SubViewController繼承DisplayViewController并且也創(chuàng)建了監(jiān)聽器來監(jiān)聽person.age屬性
*/
//ViewController部分代碼如下
//該控制器只有一個按鈕
- (void)buttonClicked
{
SubViewController *vc = [[SubViewController alloc] initWithModel:self.person];
[self presentViewController:vc animated:YES completion:nil];
}
//DisplayViewController的部分代碼如下
//為了便于輸出這里使用的是NSString類型的context
static void * DisplayViewControllerBalanceObserverContext = @"父類的context";
//在初始化方法中輸入上面的變量作為context進(jìn)行監(jiān)聽器的注冊
[self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionInitial context:DisplayViewControllerBalanceObserverContext];
//退出按鈕方法
- (void)exitButtonClickedHandler
{
[self dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
}
//模擬修改模型數(shù)據(jù)變化的按鈕
- (void)changeValueButtonClickedHandler
{
self.person.age = 110;
}
//監(jiān)聽器回調(diào)函數(shù)
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
{
//將void *的context轉(zhuǎn)換為NSString類型
NSString *d = (__bridge NSString*)context;
NSLog(@"%@", d);
if (context == DisplayViewControllerBalanceObserverContext)
{
NSLog(@"父類監(jiān)聽的age屬性改變了%lf", self.person.age);
}
}
//刪除監(jiān)聽器
- (void)dealloc
{
[self.model removeObserver:self forKeyPath:@"age" context:DisplayViewControllerBalanceObserverContext];
}
//SubViewController部分代碼如下
//為了便于輸出使用NSString類型的context
static void * SubViewControllerBalanceObserverContext = @"子類的context";
- (instancetype)initWithModel:(HuPerson *)model;
{
if (self = [super initWithModel:model])
{
//注冊監(jiān)聽器
[self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:SubViewControllerBalanceObserverContext];
}
return self;
}
//監(jiān)聽器回調(diào)方法
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
{
NSString *d = (__bridge NSString*)context;
NSLog(@"%@", d);
if (context == SubViewControllerBalanceObserverContext)
{
NSLog(@"子類監(jiān)聽的age值改變了: %lf", self.person.age);
}
}
//刪除監(jiān)聽器
- (void)dealloc
{
[self.person removeObserver:self forKeyPath:@"age" context:SubViewControllerBalanceObserverContext];
上述代碼運行后斩郎，根視圖控制器為ViewController展示一個按鈕，點擊后會創(chuàng)建SubViewController并展示喻频，此時會有兩個按鈕缩宜，一個退出、一個修改模型值甥温，接下來點擊修改模型值按鈕會發(fā)現(xiàn)有如下輸出:
子類的context
子類監(jiān)聽的age值改變了:110
父類的context
當(dāng)我們點擊修改模型按鈕后會觸發(fā)監(jiān)聽器的回調(diào)函數(shù)锻煌，然后執(zhí)行SubViewController的回調(diào)方法就會輸出上面兩行的打印結(jié)果，那第三行是什么呢窿侈？第三行還是SubViewController的輸出結(jié)果炼幔，但是打印的context卻是DisplayViewController注冊的，也就是說史简，KVO在觸發(fā)回調(diào)函數(shù)時會向所有注冊了的監(jiān)聽器發(fā)送回調(diào)信息，也就是所有注冊了的監(jiān)聽器都會執(zhí)行回調(diào)函數(shù)肛著，但由于繼承關(guān)系的存在沒有執(zhí)行父類的回調(diào)函數(shù)而是執(zhí)行了兩次子類的回調(diào)函數(shù)圆兵，因此，為了使得父類也能夠正確執(zhí)行監(jiān)聽器的回調(diào)函數(shù)枢贿，在子類的回調(diào)函數(shù)中應(yīng)當(dāng)手動調(diào)用殉农，所以子類監(jiān)聽器回調(diào)函數(shù)正確的寫法應(yīng)是如下代碼:
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
{
if (context == SubViewControllerBalanceObserverContext)
{
NSLog(@"SubViewController NewAge: %lf", self.person.age);
}
else
{
[super observeValueForKeyPath:keyPath ofObject:object change:change context:context];
}
}
這里我們是展示了使用正確使用context會避免很多問題，正如大多數(shù)人平常開發(fā)的時候那樣局荚，如果我們設(shè)置context為nil超凳，會發(fā)生什么情況呢愈污？
僅僅通過keyPath判斷，根本無法得知繼承的父類是否也在監(jiān)聽同一對象轮傍，如果我們繼承的是第三方的框架暂雹，很可能就會產(chǎn)生未知的異常。蘋果也建議我們針對我們監(jiān)聽的每一個屬性都創(chuàng)建一個context创夜，不建議使用keyPath來做字符串的判斷杭跪，并且字符串判斷的效率也很低.
手動觸發(fā)KVO
有時我們可能有一些需求，在屬性值滿足要求下才去觸發(fā)KVO驰吓，我們可以直接在回調(diào)函數(shù)中進(jìn)行判斷就好涧尿，但是當(dāng)我們開發(fā)一些供他人使用的框架時我們不能保證其他用戶能夠按照要求進(jìn)行條件判斷，此時就需要手動觸發(fā)KVO檬贰。
觸發(fā)監(jiān)聽器回調(diào)函數(shù)時需要滿足一個類方法:
//age屬性實現(xiàn)該方法
+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversOfAge
//其他屬性按照以下格式實現(xiàn)類方法
+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversOfName
通過函數(shù)名就可以判斷姑廉，該函數(shù)是用來判斷是否自行進(jìn)行監(jiān)聽器通知，默認(rèn)返回true翁涤，因此默認(rèn)情況下都是自動觸發(fā)KVO的回調(diào)函數(shù)庄蹋，如果要手動觸發(fā)則需要返回false并在需要觸發(fā)KVO回調(diào)函數(shù)的地方執(zhí)行以下方法:
//對需要觸發(fā)回調(diào)函數(shù)的屬性名稱調(diào)用如下方法
[self willChangeValueForKey:@"balance"];
//為其賦新值
_balance = balance;
[self didChangeValueForKey:@"balance"];
注意，上面兩個函數(shù)要寫在觸發(fā)回調(diào)函數(shù)的前后迷雪，即屬性的set方法中限书。
KVO監(jiān)聽NSMutableArray內(nèi)部的變化
簡單理解KVO底層實現(xiàn)原理，其實是重寫了觀察屬性的set方法章咧，詳細(xì)內(nèi)容會在下面一節(jié)解釋倦西。然而對于NSMutableArray來講，添加赁严、刪除元素并沒有調(diào)用set方法扰柠，因此不會觸發(fā)KVO，我們也就監(jiān)聽不到NSMutableArray的變化疼约，有什么辦法呢卤档？
蘋果官方為我們提供了一個方法
-(NSMutableArray *)mutableArrayValueForKey:(NSString *)key;
用一個例子來說明該方法的使用：
myItems是我們進(jìn)行KVO的一個屬性，定義如下：
@property(nonatomic, strong) NSMutableArray *myItems;
按照上面所講的正常方法對其添加觀察者程剥，但是在它添加元素時劝枣，使用如下方法：
[[self mutableArrayValueForKey:@"myItems"] addObject:@"one"];
這樣，我們便用KVO實現(xiàn)了對可變數(shù)組的監(jiān)聽织鲸。
總結(jié)
- 使用靜態(tài)變量的地址作為context舔腾，并且為每一個監(jiān)聽的屬性都創(chuàng)建一個context，盡量不使用keyPath作為區(qū)分條件搂擦。
- addObserver與removeObserver必須要成套出現(xiàn)稳诚，建議在dealloc方法中刪除監(jiān)聽器對象。
- 如果有繼承關(guān)系瀑踢，在監(jiān)聽器回調(diào)函數(shù)中將不是當(dāng)前類處理的context調(diào)用父類的監(jiān)聽器回調(diào)函數(shù)進(jìn)行處理扳还。
- 刪除監(jiān)聽器時需要注意不要重復(fù)刪除才避，盡量使用context刪除。
KVO底層原理
原理剖析
當(dāng)對一個對象的屬性第一次進(jìn)行監(jiān)聽器注冊后氨距，編譯器會默認(rèn)生成一個名稱為NSKVONotifying_原有類名稱的派生中間類桑逝，該類繼承原有類，然后修改原有類對象的isa指針衔蹲，使其指向新生成的中間類肢娘，接著，會在派生類中修改監(jiān)聽屬性的setter和getter方法舆驶，執(zhí)行willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:方法和父類的setter方法橱健，并通知所有監(jiān)聽的對象，監(jiān)聽屬性被修改了沙廉。
因此拘荡，對于使用KVO監(jiān)聽的類來說，isa指針的指向并不一定指向?qū)ο蟮膶嶋H類撬陵。我們不應(yīng)該依賴isa指針去決定類的成員關(guān)系珊皿，而應(yīng)該使用class方法去正確的獲取對象的實際類。
實現(xiàn)自定義的KVO監(jiān)聽
此部分后續(xù)更新...
