iOS Runtime之KVO

2022-06-26 本文已影响0人谢二九

Runtime系列导读

KVO简介

全称Key-Value Observing，KVO是Object-C中定义的一个通知机制，其定义了一种对象间监控对方状态的改变，并做出反应的机制。对象可以为自己的属性注册观察者，当这个属性的值发生了改变，系统会对这些注册的观察者做出通知。

KVO用法

添加监听

- (void)addObserver:(NSObject *)observer  
         forKeyPath:(NSString *)keyPath  
            options:(NSKeyValueObservingOptions)options  
            context:(void *)context

observer: 观察者对象. 其必须实现方法observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:
keyPath: 被观察的属性，不能为nil
options: 设定通知观察者时传递的属性值的类型，具体设置可查看枚举 NSKeyValueObservingOptions
context: 一些其他的需要传递给观察者的上下文信息，通常设置为nil

监听实现

-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
                     ofObject:(id)object
                       change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change
                      context:(void *)context

keyPath: 被观察的属性
object: 被观察的对象
change: 根据options设置，可能出现old｜new，或者都有
context: 监听时传入的上下文信息

KVO实现过程

KVO的实现过程实际上是利用了OC的runtime机制，当一个实例对象添加观察者时，底层根据该实例对象所属的类动态添加了一个类(动态添加的类名就是在原来类的类名前加上NSKVONotifying_前缀)，这个类是继承自原来的类的。这里以继承自NSObject的KVOTest类来举例。

KVOTest实现：

@interface KVOTest : NSObject

@property (nonatomic, assign) NSInteger age;


@end

@implementation KVOTest

-(void)didChangeValueForKey:(NSString *)key
{
    [super didChangeValueForKey:key];
    NSLog(@"didChangeValueForKey:%@,%p", key, self);
}

@end

调用代码：

-(void)testKVO2
{
    self.test = [KVOTest new];
    self.test.age = 10;
    NSKeyValueObservingOptions option = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.test addObserver:self forKeyPath:@"age" options:option context:nil];
    self.test.age = 10;
}

监听代码：

-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
                     ofObject:(id)object
                       change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change
                      context:(void *)context
{
    NSLog(@"%@ - %@" , keyPath, change);
}

打印日志：

2022-06-25 21:58:32.716895+0800 StudyApp[31571:1344036] age - {
    kind = 1;
    new = 10;
    old = 10;
}
2022-06-25 21:58:32.716960+0800 StudyApp[31571:1344036] didChangeValueForKey:age,0x600003f14590

上面实例的底层实现过程如下：

self.test添加观察者时，底层就利用runtime动态生成一个叫NSKVONotifying_KVOTest的类，这个类继承自KVOTest类，并重写了以下实例方法：
- 重写class方法，不重写的话调用这个方法返回的是NSKVONotifying_KVOTest这个类，重写后返回的是原本的KVOTest类。苹果这么做的目的是为了隐藏KVO的实现细节。
- 重写dealloc方法，在这个方法里面做一些收尾的工作。
- 重写_isKVOA方法，这是一个私有方法，我们不必关心。
- 重写被监听属性的setter方法，上面案例只监听了name属性，所以只需重写setName:方法。重写setter是实现KVO的关键，在setter方法里面实际是调用的Foundation框架下的_NSSetValueAndNotify方法(表示不是一个固定的，这个和监听的属性的类型有关，比如是属性是int类型的话这里就是__NSSetIntValueAndNotify，所包含的类型会在后面列出来)。
然后将self.test这个实例对象的isa改为指向NSKVONotifying_KVOTest(原本是指向KVOTest类的)。
当我们设置被监听属性的值时self.test.age = 10，是调用的setAge:方法，前面说了setAge:方法被重写了，所以实际上调用的是_NSSetIntValueAndNotify这个方法。这个方法实现苹果是没有开源的，无法得知其具体实现，不过可以猜出其实现流程大致如下：
- 首先调用[self willChangeValueForKey:@"age"];这个方法。
- 然后调用原先的setter方法的实现(比如_age = age;)；
- 再调用[self didChangeValueForKey:@"age"];这个方法。
- 最后在didChangeValueForKey:这个方法中调用观察者的observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:方法来通知观察者属性值发生了变化。

KVO答疑

如何手动触发KVO？

手动调用willChangeValueForKey: 和 didChangeValueForKey:

直接修改成员变量会触发KVO吗？

不会触发KVO

对同一个属性N次注册，修改一次该属性，observeValueForKeyPath会调用几次

N次。

对同一个属性一次注册，多次removeObserver，会发生什么

crash，提示**'Cannot remove an observer <ViewController 0x7fa3fd708c60> for the key path "age" from <KVOTest 0x6000018e8790> because it is not registered as an observer.'**