FBKVOController

FBKVOController介绍

简单来说，Facebook 开源的这套代码，主要是对我们经常使用的 KVO 机制进行了额外的一层封装。其中最亮眼的特色是提供了一个 block 回调让我们进行处理，避免 KVO 的相关代码四处散落，不再需要使用下面这个方法：

- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary *)change context:(nullable void *)context;`

相对于原生API优势

1、可以以数组形式，同时对 model 的多个 不同成员变量进行 KVO。

2、利用提供的 block，将 KVO 相关代码集中在一块，而不是四处散落。比较清晰，一目了然。

3、不需要在 dealloc 方法里取消对 object 的观察，当 FBKVOController 对象 dealloc，会自动取消观察。

FBKVOController使用

方式一

使用 CocoaPods，添加下列代码到项目 Podfile 文件：

pod 'KVOController'

方式二

直接把FBKVOController文件夹拖入到你的项目中引用

' #import "FBKVOController.h"

FBKVOController框架主要分两部分：一部分是FBKVOController，主要实现了键值观测，另一部分是NSObject+FBKVOController，主要是实现了初始化的方法。

image

使用一行代码实现KVO, 在self.KVOController直接懒加载创建FBKVOController的对象, 为了清晰展示演示代码没有做懒加载这步大家可以尝试。

监听单个Key改变

[self.KVOController observe:_person keyPath:@``"name"` `options: NSKeyValueObservingOptionNew block:^(id  _Nullable observer, id  _Nonnull object, NSDictionary * _Nonnull change) {
self.title = change[NSKeyValueChangeNewKey];
}];

监听多个key改变

[self.KVOController observe:_person keyPaths:@[@``"name"``,@``"age"``] options:NSKeyValueObservingOptionOld | NSKeyValueObservingOptionNew block:^(id observer, id object, NSDictionary* change) {

NSString *changedKeyPath = change[FBKVONotificationKeyPathKey];

if ([changedKeyPath isEqualToString:@``"name"``]) {

NSLog(@"修改了名字");

}else if([changedKeyPath isEqualToString:@"age"]) {

NSLog(@"修改了年龄");

}

NSLog(@"旧值是:%@",change[NSKeyValueChangeOldKey]);

NSLog(@"新值是:%@",change[NSKeyValueChangeNewKey]);

if([changedKeyPath isEqualToString:@"name"]) {

self.title = change[NSKeyValueChangeNewKey];

}

}];

监听改变调用方法

[self.KVOController observe:self keyPath:@"kimiNum"options:0 action:@selector(changeColor)];

源码解析

这套源代码主要包括了FBKVOController.h、FBKVOController.m、NSObject+FBKVOController.h、NSObject+FBKVOController.m四个文件。

其中，NSObject+FBKVOController 这个分类比较简单。它主要干的事是通过 objc_setAssociatedObject （关联对象），以懒加载的形式给 NSObject ，创建并关联一个 FBKVOController 的对象。

接下来，我会着重介绍一下今天的主角 FBKVOController类。其文件中还包含另外两个类，_FBKVOInfo、_FBKVOSharedController 。下面都会介绍到。

先来看看 FBKVOController 指定初始化函数：

- (instancetype)initWithObserver:(nullable id)observer retainObserved:(BOOL)retainObserved`

{

self = [super init];

if (nil != self) {

//一般情况下 observer 会持有 FBKVOController 为了避免循环引用，此处的_observer 的内存管理语义是弱引用

_observer = observer;

//定义 NSMapTable key的内存管理策略，在默认情况，传入的参数 retainObserved = YES

NSPointerFunctionsOptions keyOptions = retainObserved ? NSPointerFunctionsStrongMemory|NSPointerFunctionsObjectPointerPersonality : NSPointerFunctionsWeakMemory|NSPointerFunctionsObjectPointerPersonality;

//创建 NSMapTable  key 为 id 类型，value 为 NSMutableSet 类型

_objectInfosMap = [[NSMapTable alloc] initWithKeyOptions:keyOptions valueOptions:NSPointerFunctionsStrongMemory|NSPointerFunctionsObjectPersonality capacity:0];

//初始化互斥锁，避免多线程间的数据竞争

pthread_mutex_init(&_lock, NULL);

}

return self;

}

以上初始化代码中，注释都写得比较清楚了。唯一比较陌生的是 NSMapTable 。简单来说，它与 NSDictionary 类似。不同之处是 NSMapTable 可以自主控制 key / value 的内存管理策略。而 NSDictionary 的内存策略是固定为 copy。当 key 为 object 时， copy的开销可能比较大！因此，在这里只能使用相对比较灵活的 NSMapTable。

执行KVO的相关方法代码解析

- (void)observe:(nullable id)object keyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options block:(FBKVONotificationBlock)block

{

//当 keyPath 字符串长度为 0 或者 block 为空时，会产生断言，程序会 crash

NSAssert(0 != keyPath.length && NULL != block, @"missing required parameters observe:%@ keyPath:%@ block:%p", object, keyPath, block);

//如果 “被观察对象” 为 nil，同样会直接返回

if (nil == object || 0 == keyPath.length || NULL == block) {

return;

}

// create info _FBKVOInfo

_FBKVOInfo *info = [[_FBKVOInfo alloc] initWithController:self keyPath:keyPath options:options block:block];

// observe object with info （利用存储的信息对 “被观察对象” 进行观察！）

[self _observe:object info:info];

}

上述代码中，出现了一个前面提及到的 _FBKVOInfo 类，其存储的信息包括了 FBKVOController、keypath、options、block。

context 参数使用的是 (void *)info 的指针，这样可以保证 context 的唯一性。

总结

1 FBKVOController 持有 NSMapTable

以 object 为 key 得到相对应的 NSMutableSet。NSMutableSet 中存储了不同的 _FBKVOInfo。这套数据结构的主要作用是防止开发人员重复添加相同的 KVO。当检查到其中已存在相同的 _FBKVOInfo 对象时，不再执行后面的代码。

2 _FBKVOSharedController 持有 NSHashTable

NSHashTable 以弱引用的方式持有不同的 _FBKVOInfo。此处实际执行 KVO 代码。_FBKVOInfo 有一个重要的成员变量 _FBKVOInfoState，根据这个枚举值（_FBKVOInfoStateInitial、_FBKVOInfoStateObserving、_FBKVOInfoStateNotObserving） 来决定新增或者删除 KVO。

3 NSSet / NSHashTable 、NSDictionary/ NSMapTable 的学习

NSSet 是过滤掉重复 object 的集合类，NSHashTable 是 NSSet 的升级版容器，并且只有可变版本，允许对添加到容器中的对象是弱引用的持有关系， 当NSHashTable 中的对象销毁时，该对象也会从容器中移除。

NSMapTable 同 NSDictionary 类似，唯一区别是多了个功能：可以设置 key 和 value 的 NSPointerFunctionsOptions 特性! NSDictionary的 key 策略固定是 copy，考虑到开销问题，一般使用简单的数字或者字符串为 key。但是如果碰到需要用 object 作为 key 的应用场景呢？NSMapTable 就可以派上用场了！可以通过 NSFunctionsPointer 来分别定义对 key 和 value 的内存管理策略，简单可以分为 strong,weak以及 copy。

4 几个比较有用的宏

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN、NS_ASSUME_NONNULL_END，如果需要每个属性或每个方法都去指定 nonnull 和 nullable，是一件非常繁琐的事。苹果为了减轻我们的工作量，专门提供了这两个宏。在这两个宏之间的代码，所有比较简单指针对象都被假定为 nonnull，因此我们只需要去指定那些 nullable 的指针。如果我们强行通过点语法将一个非空指针置空，编译器会报 warning。

NS_UNAVAILABLE 当我们不想要其他开发人员，用普通的 init 方法去初始化一个类，我们可以在.h 文件里这样写：

• (instancetype)init NS_UNAVAILABLE;

编译器不但不会提示补全 init 方法，就算开发人员强制发送 init 消息，编译器会直接报错。

• NS_DESIGNATED_INITIALIZER 指定的初始化方法。当一个类提供多种初始化方法时，所有的初始化方法最终都会调用这个指定的初始化方法。比较常见的有：
  (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame NS_DESIGNATED_INITIALIZER;

5 断言的使用

NSAssert(x,y);：x 为 BOOL 值，y 为 字符串类型。当 x = YES，则不产生断言。当 x = NO，则产生断言，app 会 crash，并在控制台中打印 y 字符串内容。合理利用断言，可以保证 app 的健壮性。

6 互斥锁的使用

pthread_mutex_init(&_lock, NULL);（初始化）&_lock 是互斥锁的指针，第二个参数是互斥锁的属性。缺省值是：当一个线程加锁以后，其余请求锁的线程将形成一个等待队列，并在解锁后按优先级获得锁。这种锁策略保证了资源分配的公平性。

pthread_mutex_destroy(&_lock);（销毁）

pthread_mutex_lock(&_lock);（加锁）

pthread_mutex_unlock(&_lock);（解锁）

涉及到数据的读写操作时，都需要加锁来保证避免数据竞争。

顺便复习一下死锁的概念：如果线程A锁住了记录1并等待记录2，而线程B锁住了记录2并等待记录1，这样两个线程就发生了死锁现象。