OC底层原理17—KVC底层原理

KVC

KVC（Key Value Coding）是定义在NSKeyValueCoding.h文件中的一个非正式协议。KVC提供了一种可以间接访问其属性方法或成员变量的机制，可以通过字符串来访问对应的属性方法或成员变量。

常用API

设值与取值

常用到的设值与取值的几种方式：

// 通过Key来取值
- (nullable id)valueForKey:(NSString *)key;
- (void)setValue:(nullable id)value forKey:(NSString *)key;

// 通过KeyPath(也称路由)来取值
- (nullable id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath; 
- (void)setValue:(nullable id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;  

KeyPath

使用示例入

    [myAcount setValue:@"xiaoxiao" forKeyPath:@"model.name"]; // 可以通过 . 的形式获取到更深层的属性  
    NSLog(@"%@",[myAcount valueForKeyPath:@"model.name"]);

字典操作

- (void)dictionaryTest{
    NSDictionary* dict = @{
                           @"name":@"xiaoxiao",
                           @"age":@18,
                           };
    PeasonModel  *p = [[PeasonModel alloc] init];
    // 字典转模型
    [p setValuesForKeysWithDictionary:dict];
    NSLog(@"%@",p);
    // 键数组转模型到字典
    NSArray *array = @[@"name",@"age"];
    NSDictionary *dic = [p dictionaryWithValuesForKeys:array];
    NSLog(@"%@",dic);
}

其他常用方法

//默认返回YES，表示如果没有找到Set<Key>方法的话，会按照_key，_iskey，key，iskey的顺序搜索成员，设置成NO就不这样搜索
+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly;

//KVC提供属性值正确性验证的API，它可以用来检查set的值是否正确、为不正确的值做一个替换值或者拒绝设置新值并返回错误原因。
- (BOOL)validateValue:(inout id __nullable * __nonnull)ioValue forKey:(NSString *)inKey error:(out NSError **)outError;

//这是集合操作的API，里面还有一系列这样的API，如果属性是一个NSMutableArray，那么可以用这个方法来返回。
- (NSMutableArray *)mutableArrayValueForKey:(NSString *)key;

//如果Key不存在，且KVC无法搜索到任何和Key有关的字段或者属性，则会调用这个方法，默认是抛出异常。
- (nullable id)valueForUndefinedKey:(NSString *)key;

//和上一个方法一样，但这个方法是设值。
- (void)setValue:(nullable id)value forUndefinedKey:(NSString *)key;

//如果你在SetValue方法时面给Value传nil，则会调用这个方法
- (void)setNilValueForKey:(NSString *)key;

//输入一组key,返回该组key对应的Value，再转成字典返回，用于将Model转到字典。
- (NSDictionary<NSString *, id> *)dictionaryWithValuesForKeys:(NSArray<NSString *> *)keys;

设值&取值过程

1.设值

常用设值方法就是setValue:forKey,其底层原理是怎么样的呢？开发过程中，我们可能曾经试着Jump to Definition去查看底层实现，然后只有注释，Foundation闭源的。想要窥探其底层，可能需要其他手段：1.通过苹果官方文档；2.Github搜相关的工程；3.通过Hopper反汇编，通过伪代码去理解；

官网Key-Value Coding
在官网中找到了以下关于setValue:forkey的解释

setValue:forkey

执行流程是：

• 1.先寻找是否有set<Key> or _set<Key>，如果找到，就直接设置属性value.(key是指成员变量名，首字符大小写需要符合KVC的命名规范）);
• 2.如果没找到，就判断accessInstanceVariablesDirectly返回YES，就按照以下顺序寻找一个实例变量，名称类似_<key>，_is<Key>，<key>，或者is<Key>，找到就直接赋值；
• 3.如果返回为NO，则表明setter方法 或者 实例变量都没有找到，系统会执行该对象的setValue：forUndefinedKey:方法，默认会抛出NSUndefinedKeyException类型的异常。

整理得到流程图更方便理解

setValue:forKey: 流程

2.取值

当然也就找到了valueForKey：的解释

取值-valueForKey 逻辑

流程是：

• 1.先找getter方法，按照顺序依次查找：get<Key> -> <key> -> is<Key> -> _<key>，如果找到执行第5，否者执行第2；
• 2.按顺序次没找着，就会寻找countOf <Key>和objectIn <Key> AtIndex :和<key> AtIndexes :, 如果找到了countOf <Key>或其他两个中的一个，则会创建一个响应所有NSArray方法的集合代理对象，并返回该对象，即NSKeyValueArray，是NSArray的子类。否则执行第3.
  代理对象随后将接收到的所有NSArray消息转换为countOf<Key>，objectIn<Key> AtIndex：和<key>AtIndexes：消息的某种组合，用来创建键值编码对象。如果原始对象还实现了一个名为get<Key>：range：之类的可选方法，则代理对象也将在适当时使用该方法；
• 3.上面方法没找到，就会查找countOf <Key>，enumeratorOf<Key>和memberOf<Key>这三个方法；
  如果找到所有的三个方法，则会创建一个响应所有NSSet方法的集合代理对象并将其返回。否则，请继续执行步骤4。
  此代理对象随后将其收到的所有NSSet消息转换为countOf <Key>，enumeratorOf <Key>和memberOf <Key>：消息的某种组合，以创建它的对象。实际上，代理对象与与键值编码兼容的对象一起工作，使基础属性的行为就好像它是NSSet一样，即使它不是NSSet那样。
• 4.如果没有找到方法组，并且接收方的类方法accessInstanceVariablesDirectly返回YES，则按顺序搜索名为_ <key>，_ is <Key>，<key>或is <Key>的实例变量。如果找到，请直接获取实例变量的值，然后继续执行步骤5。否则，请继续执行步骤6。
• 5.如果搜索到的属性值的类型为指针，则直接返回结果；
  如果该值是NSNumber支持的标量类型，则将其存储在NSNumber实例中并返回它。
  如果结果是NSNumber不支持的标量类型，则转换为NSValue对象并返回该对象。
  如果所有其他方法均失败，则调用valueForUndefinedKey:。默认情况下，这会引发一个异常NSUndefinedKeyException。

整理得到流程图：

valueForKey： 取值流程

KVC应用场景

• 1、动态设值和取值
  常用通过setValue:forKey: 和 valueForKey:, 或者setValue:forKeyPath: 和 valueForKeyPath:

• 2、通过KVC访问和修改私有变量
  在外部定义的对象是无法直接访问私有属性的，但是可以通过KVC修改和访问任何私有属性

• 3、多值操作（Model和字典互转）

// 字典转模型
- (void)setValuesForKeysWithDictionary:(NSDictionary<NSString *, id> *)keyedValues;
// 模型转字典
- (NSDictionary<NSString *, id> *)dictionaryWithValuesForKeys:(NSArray<NSString *> *)keys;

• 4、修改一些系统空间的内部属性
  很多UI控件都是在其内部由多个UI控件组合而成，使用KVC可以访问到底层的API，常用的就是自定义Tabbar、个性化UITextField中的placeHolderText。