Objective - C KVO

（一）KVO（Key-Value Observing）

KVO，即键值监听，可以用于监听某个对象属性值的改变

（1）KVO的常用监听方法及特点

首先我们看一下常用的KVO的代码：

//ZQPerson类有一个属性age
//代码略 下面仅显示VC中的代码

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.person = [[ZQPerson alloc]init];
    self.person.age = 10;
    
    self.person2 = [[ZQPerson alloc]init];
    self.person2.age = 10;
    
    //给person添加KVO监听
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:(__bridge void * _Nullable)(self.person)];
}

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    self.person.age += 10;
    self.person2.age += 20;
}

-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context{
    
    NSLog(@"监听到%@的%@属性值改变了 - %@ - %@",object, keyPath, change, context);
}

-(void)dealloc{
    [self.person removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}

我们点击一下屏幕，输出日志：
监听到<ZQPerson: 0x6000024f42d0>的age属性值改变了

 - {
    kind = 1;
    new = 20;
    old = 10;
} - <ZQPerson: 0x6000024f42d0>

发现只对person对象的age值监听，person2对象并没有，而且我们对setAge方法进行断点调试，发现都会执行该方法。

接下来，我们将touchesBegan: withEvent的两段代码都打上断点，通过查看对象的isa指针来看是否有区别:

isa指针并不同，说明它们指向的并不是同一个class对象

我们也可以通过runtime的object_getClass方法验证，代码如下：

    self.person = [[ZQPerson alloc]init];
    self.person.age = 10;
    
    self.person2 = [[ZQPerson alloc]init];
    self.person2.age = 10;
    
    NSLog(@"person添加KVO之前 - %@ - %@",object_getClass(self.person),object_getClass(self.person2));
    //给person添加KVO监听
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:(__bridge void * _Nullable)(self.person)];
    
    NSLog(@"person添加KVO之g后 - %@ - %@",object_getClass(self.person),object_getClass(self.person2));

输出结果：

person添加KVO之前 - ZQPerson - ZQPerson

person添加KVO之g后 - NSKVONotifying_ZQPerson - ZQPerson

因此，我们总结一下：

1. 仅仅对对象的某个属性值进行监听，并不会监听其他同类对象的值
2. 被监听对象的isa指针发生了变化，并不指向该类的class对象，而是指向NSKVONotifying_ClassName的class对象

（2）KVO本质及验证流程

1. 系统利用runtime动态创建了一个原类的子类NSKVONotifying_ClassName，并将被监听对象的isa指针指向该子类的class对象，修改对象的属性时调用方法_NSSetXXXValueAndNotify

2. 在_NSSetIntValueAndNotify方法中，会依赖于NSObject的两个方法willChangeValueForKey:和didChangevalueForKey:，后者内部会触发observer的observeValueForKeyPath方法

调用顺序

①验证一：

我们通过下面的代码验证:

    //我们查看一下调用setAge:方法地址前后的区别
    NSLog(@"person添加KVO之前 - %p - %p",[self.person methodForSelector:@selector(setAge:)],[self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]);

    //给person添加KVO监听
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:(__bridge void * _Nullable)(self.person)];
    
    NSLog(@"person添加KVO之后 - %p - %p",[self.person methodForSelector:@selector(setAge:)],[self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]);

输出结果：

person添加KVO之前 - 0x10fb33580 - 0x10fb33580

person添加KVO之后 - 0x7fff257223da - 0x10fb33580

我们发现连person调用set方法地址都不同了。我们在更改person的age值的代码打断点进行调试，查看调用的方法地址，即可以看出在监听之前调用的setAge方法，监听之后对应的实现实际是Foundation库中的_NSSetIntValueAndNotify方法

image.png

通过iOS逆向工具，也可以从Foundation库里查找到该方法，并看到对应的汇编代码，通过汇编的注解也可以看到该方法里调用的函数（以后在逆向章节会详细分析）

Foundation库中对应的方法

②验证2：继续上面的例子，我们重写这两个方法，输出结果：

我们通过打印顺序也能看出

（3）总结

image.png

疑问：

1. 派生类的isa指向哪里？
   答：指向派生类的meta-class对象（使用runtime的API object_getclass方法可以看出）

2.被监听的对象调用class方法为什么显示的是原类？
答：Apple隐藏NSKVONotifying_className这个类的存在，屏蔽内部细节实现，让开发者不会有疑惑；如果不重写class方法，会返回真实类型NSKVONotifying_className

3. 如何知道class、 dealloc、_isKVOA方法被重写呢？
   答：使用runtimeAPI，class_copyMethodList方法即可证明

-(void)printMethodNamesOfClass:(Class)cls{
    unsigned int count;
    //获得方法数组
    Method *methodList = class_copyMethodList(cls, &count);
    
    NSMutableString *methodNames = [NSMutableString string];
    
    //遍历所有方法
    for (int i = 0; i< count; i++) {
        Method method = methodList[i];
        NSString *methodName = NSStringFromSelector(method_getName(method));
        //拼接方法名
        [methodNames appendFormat:@"%@",methodName];
        [methodNames appendString:@","];
    }
    //释放内存
    free(methodList);
    NSLog(@"%@   %@",cls,methodNames);
}

我们调用这个方法：

    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:(__bridge void * _Nullable)(self.person)];

    [self printMethodNamesOfClass:object_getClass(_person)];
    
    [self printMethodNamesOfClass:object_getClass(_person2)];

输出结果:

//被监听对象方法列表：
NSKVONotifying_ZQPerson   setAge:,class,dealloc,_isKVOA,
//原对象方法列表：
ZQPerson   age,setAge:,

4. 为什么没有重写get方法？
   答: 完全没有任何意义，派生类是原类继承来，原类已经实现取值的get方法

5. 如何不改变属性的值的情况下手动触发KVO？
   答： -手动调用willChangeValueForKey:和didChangevalueForKey:

    //必须同时调用
    [self.person willChangeValueForKey:@"age"];
    [self.person didChangeValueForKey:@"age"];

6. 直接修改成员变量会修改KVO吗？
   答：不会 （从KVO的本质来回答即可）必须是调用set方法才会触发KVO（属性会自动生成set方法）

    //ZQPerson.h
    @interface ZQPerson : NSObject
    {
        @public
            int _age;
    }
    @property(nonatomic,assign) int age;
    @end

    //main.m中

    //self.person.age += 10;//通过点语法(set方法)  会触发
    
    //[self.person willChangeValueForKey:@"age"]; //如果一定要用成员变量赋值 又需要KVO的话，就手动触发
    self.person ->_age = 10;//直接修改成员变量,不会走set方法 不会触发 
    //[self.person didChangeValueForKey:@"age"];

7. 通过KVC修改属性会触发KVO吗？
   答：见下章KVC章节