OC 底层知识(二)： KVO

2018-06-15 本文已影响40人 IIronMan

1、KVO的定义

KVO的全称是Key-Value Observing，俗称“键值监听”，可以用于监听某个对象属性值的改变。

以继承于NSObject的JKPerson类为例。给JKPerson增加一个属性height,实现基本的KVO

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    JKPerson *person1 = [[JKPerson alloc]init];
    person1.height = 174;

    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    /**
       - (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context;
       observer: 监听的对象
       keyPath:  监听的属性
       options:  监听哪些变化
       context:  附加参数
       控制器对象self 监听 person1 的属性 height 的改变
    */
    [person1 addObserver:self forKeyPath:@"height" options:options context:nil];

    person1.height = 180;

    [person1 removeObserver:self forKeyPath:@"height"];
}

/**
  KVO监听器实现的方法
*/
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context{

   NSLog(@"%@ 的 %@ 属性值从 %@ 变为 %@ ",object,keyPath,change[@"old"],change[@"new"]);
   // 打印结果为 <JKPerson: 0x60000000aaf0> 的 height 属性值从 174 变为 180 
 }

2、未使用KVO的分析
- 下面的代码仅仅是给person1的height赋值，而 person1的isa还是只想JKPerson的类对象的
```
JKPerson *person1 = [[JKPerson alloc]init];
person1.height = 174;
```
未使用KVO的分析
未使用KVO的底层分析图
- 看上图，在给person1的height赋值的时候会调用-(void)setHeight:(int)height{}的方法，过程是person1通过isa找到JKPerson类对象，再在JKPerson类对象里面寻找setHeight，简简单单的实现过程。
3、使用KVO的分析
```
 JKPerson *person1 = [[JKPerson alloc]init];
 person1.height = 174;

 JKPerson *person2 = [[JKPerson alloc]init];
 person2.height = 178;

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

 person1.height = 180;
 [person1 removeObserver:self forKeyPath:@"height"];
```
使用KVO的类对象的打印
使用KVO的底层分析图
- 分析：看上图，在person1添加KVO之后，person1的isa指向的类对象变成了NSKVONotifying_JKPerson, person1.height = 180;的赋值不再仅仅走JKPerson里面的setHeght方法了，而是走NSKVONotifying_JKPerson类对象里面的setHeight方法，创建一个NSKVONotifying_JKPerson类父类是：JKPerson)来看下KVO的底层实现，看下面的代码分析
```
#import "NSKVONotifying_JKPerson.h"

@implementation NSKVONotifying_JKPerson
-(void)setHeight:(int)height{

      __NSSetIntValueAndNotify();
}
/** C语言的函数 */
void __NSSetIntValueAndNotify(){

      [self willChangeValueForKey:@"height"]; // 将要改变height的值
      [self setHeight:height]; // 去JKPerson调用 setHeight方法
      [self didChangeValueForKey:@"height"];  // 调用KVO的监听方法
}
-(void)didChangeValueForKey{
    [observer observeValueForKeyPath:@"height" ofObject:self change:@{} context:nil];
 }
@end
```
- person1在添加KVO后是isa的指向类对象由JKPerson变为了NSKVONotifying_JKPerson，在调用NSKVONotifying_JKPerson里面的setHeight方法：在这个方法里面要调用C语言的函数 __NSSetIntValueAndNotify();,函数里面的三个方法具体做了什么，上面代码里面有说明。
- 在person1添加完KVO后执行person1.height = 180;的时候是先走NSKVONotifying_JKPerson类对象的 setHeight方法去调用C语言的函数__NSSetIntValueAndNotify();执行里面的三个方法，最后的方法didChangeValueForKey去调用KVO的函数，而没有添加KVO的person2则通过isa找到JKPerson类对象去寻找setHeight方法。
- 结论：虽然person1和person2在赋值的时候表面上看都是调用setHeight方法，但是在程序运行时调用setHeight的方法实现是不一样的
4、验证添加KVO之前和之后是不同的
- 通过打印类对象
  
  通过打印类对象
- 通过打印调用的方法setHeght
  
  通过打印调用的方法setHeght
- 总结：如果是不添加KVO,在赋值时是直接调用[JKPerson setHeight:]方法，如果是添加了KVO，则是在NSKVONotifying_JKPerson类对象里面调用Foundation框架里面C语言的函数_NSSetIntValueAndNotify，其中_NSSetIntValueAndNotify的类型是由类对象的属性类型决定的，因为height的类型是int，所以是：_NSSetIntValueAndNotify。如果height的类型是double，则是在NSKVONotifying_JKPerson类对象里面调用Foundation框架里面C语言的函数_NSSetDoubleValueAndNotify 。
5、_NSSet*ValueAndNotify的内部实现
- 调用willChangeValueForKey:
- 调用原来的setter实现
- 调用didChangeValueForKey:
  didChangeValueForKey:内部会调用observer的observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法

6、未使用KVO与使用KVO的类对象的对象方法的验证（自定义一个类JKPerson继承于NSObject,添加一个属性@property(nonatomic,assign) int height;）

打印类对象的对象方法：导入头文件 #import <objc/runtime.h>

// 可以传类对象或者元类对象
-(void)printMethods:(Class)cls{

   unsigned int count;
   // 获得方法数组
   Method *methods = class_copyMethodList(cls, &count);
   // 存储方法名
   NSMutableString *methodNames = [NSMutableString string];
   [methodNames appendFormat:@" [%@] ",cls];
   // 遍历所有的方法
   for (int i = 0; i < count; i++) {
      // 获得方法
      Method method = methods[i];
      // 获得方法名
      NSString *methodName = NSStringFromSelector(method_getName(method));
      // 拼接方法名
      [methodNames appendString:methodName];
      [methodNames appendString:@" "];
    }

   // 释放
   free(methods);

   // 打印方法名
   NSLog(@"%@",methodNames);
}

未使用KVO的对象方法的验证：绿色的是对象方法

未使用KVO的对象方法的验证

 JKPerson *person1 = [[JKPerson alloc]init];
 person1.height = 174;
 // 调用打印类对象方法的  方法
 [self printMethods:object_getClass(person1)];

打印类对象方法的结果

使用KVO的对象方法的验证：绿色的是对象方法

使用KVO的对象方法的验证

JKPerson *person1 = [[JKPerson alloc]init];
person1.height = 174;

NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
[person1 addObserver:self forKeyPath:@"height" options:options context:nil];
[self printMethods:object_getClass(person1)];

打印类对象方法的结果

7、iOS用什么方式实现对一个对象的KVO？(KVO的本质是什么？)
- 利用RuntimeAPI动态生成一个子类，并且让instance对象的isa指向这个全新的子类
- 当修改instance对象的属性时，会调用Foundation的 _NSSetXXXValueAndNotify函数（函数中会调用下面三个函数）
  - willChangeValueForKey:
  - 父类原来的setter
  - didChangeValueForKey:内部会触发监听器（Oberser）的监听方法( observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:）
8、如何手动触发KVO？
- 答：手动调用willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:
  
  手动触发KVO
9、验证函数_NSSetXXXValueAndNotify内的方法didChangeValueForKey会调用KVO的监听器的方法-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
- 在JKPerson.m里面添加willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:的实现
```
-(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");
 }
```
- 代码打印查看实现的顺序：由下图可以看出调用didChangeValueForKey去调用了KVO的监听方法，由此可以验证问题
  
  代码打印查看实现的顺序
10、直接修改成员变量会触发KVO么？
- 不会触发KVO（有兴趣的可以打印一下试试）
11、上面 KVO的练习demo

OC 底层知识(二)： KVO

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