【iOS】KVC KVO 总结

文章目录

  • KVC
    • 1. KVC赋值原理 setValue:forKey:
    • 2. KVC取值原理 valueForKey:
    • 3. 注意
    • 4. KVC的批量存值和取值
  • KVO 使用
    • 1. KVO的介绍
    • 2. KVO监听的步骤
      • 注册监听
      • 监听实现
      • 移除监听
      • 例子
    • 3. KVO的传值
    • 4. KVO注意
    • 5. KVO的使用场景
  • KVO原理
    • 1. KVO的本质是改变了setter方法的调用
    • 2. _NSSetXXXValueAndNotify的内部实现原理
    • 3. _NSSetObjectValueAndNotify
    • 4. 手动调用KVO
    • 5. KVO的实现的注意
    • 6. KVO类指针交换
  • KVO总结
    • 1. KVO的本质
    • 2. KVO实现过程总结
  • KVO & KVC 问题总结
      • 3.1 isa混写之后如何调用方法？
      • 3.2 为什么在生成的子类内部重写class方法
      • 3.3 直接修改成员变量的值，会不会触发KVO？
      • 3.4 KVC修改属性会触发KVO吗？
      • 3.5 KVO怎么监听数组的元素变化？

KVC

1. KVC赋值原理 setValue:forKey:

  • 首先会按照setKey、_setKey的顺序查找方法，找到方法，直接调用方法并赋值；
  • 未找到方法，则调用+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly（是否可以直接访问成员变量，默认返回YES）;
  • 若accessInstanceVariablesDirectly方法返回YES，则按照_key、_isKey、key、isKey的顺序查找成员变量，找到直接赋值，找不到则抛出NSUnknowKeyExpection异常；
  • 若accessInstanceVariablesDirectly方法返回NO，那么就会调用setValue:forUndefinedKey:并抛出NSUnknowKeyExpection异常；
    在这里插入图片描述

2. KVC取值原理 valueForKey:

  1. 首先会按照getKey、key、isKey、_key的顺序查找方法，找到直接调用取值
  2. 若未找到，则查看+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly的返回值，若返回NO，则直接抛出NSUnknowKeyExpection异常；
  3. 若返回的YES，则按照_key、_isKey、key、isKey的顺序查找成员变量，找到则取值；
  4. 找不到则调用valueForUndefinedKey:抛出NSUnknowKeyExpection异常；
    在这里插入图片描述

3. 注意

  1. key的值必须正确，如果拼写错误，会出现异常。
  2. 当key的值是没有定义的，valueForUndefinedKey:这个方法会被调用，如果你自己写了这个方法，key的值出错就会调用到这里来。
  3. 因为类可以反复嵌套，所以有个keyPath的概念，keyPath就是用.号来把一个一个key链接起来，这样就可以根据这个路径访问下去。
  4. NSArray／NSSet等都支持KVC。
  5. 可以通过KVC访问自定义类型的私有成员。
  6. 如果对非对象传递一个nil值，KVC会调用setNIlValueForKey方法，我们可以重写这个方法来避免传递nil出现的错误，对象并不会调用这个方法，而是会直接报错。
  7. 处理非对象，setValue时，如果要赋值的对象是基本类型，需要将值封装成NSNumber或者NSValue类型，valueForKey时，返回的是id类型的对象，基本数据类型也会被封装成NSNumber或者NSValue。valueForKey可以自动将值封装成对象，但是setValue:forKey:却不行。我们必须手动讲值类型转换成NSNumber/NSValue类型才能进行传递initWithBool:(BOOL)value。

4. KVC的批量存值和取值


@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, strong) NSString *sex;
@property (nonatomic, strong) NSString *age;
@end
// KVC批量赋值
- (void)kvc_setKeys {NSDictionary *kvc_dict = @{@"name": @"clearlove", @"sex": @"male", @"pr_age": @"21"};Person *pr = [[Person alloc] init];[pr setValuesForKeysWithDictionary:kvc_dict];NSLog(@"%@", pr.age);
}// KVC批量取值
- (void)kvc_getValues {Person *pr = [[Person alloc] init];[pr setValue:@"mekio" forKey:@"name"];[pr setValue:@"male" forKey:@"sex"];[pr setValue:@"120" forKey:@"pr_age"];NSDictionary *pr_dict = [pr dictionaryWithValuesForKeys:@[@"name", @"age", @"sex"]];NSLog(@"%@", pr_dict);
}

如果有取值或者赋值的时候有key和属性不对应，重写- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key 方法
（上面代码是已经重写的部分

请添加图片描述

- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key {if ([key isEqualToString:@"pr_age"]) {self.age = (NSString *)value;}
}

KVO 使用

1. KVO的介绍

KVO的全称是Key Value Observing： 键值监听，可以用于监听某个对象属性值的改变；

KVO时苹果提供的一套事件通知机制， KVO和NSNotificationCenter都是iOS观察者模式的实现。

区别： NSNotificaionCenter可以存在一对多，而KVO则是 一对一的 关系。

2. KVO监听的步骤

注册监听

通过[addObserver:forKeyPath:options:context:]方法注册KVO，这样可以接收到keyPath属性的变化事件；

observer：观察者，监听属性变化的对象。该对象必须实现observeValueForKeyPath:ofObject:change:context: 方法。
keyPath：要观察的属性名称。要和属性声明的名称一致。
options：回调方法中收到被观察者的属性的旧值或新值等，对KVO机制进行配置，修改KVO通知的时机以及通知的内容
context：传入任意类型的对象，在"接收消息回调"的代码中可以接收到这个对象，是KVO中的一种传值方式。

监听实现

通过方法[observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:]实现KVO的监听；

keyPath：被观察对象的属性
object：被观察的对象
change：字典，存放相关的值，根据options传入的枚举来返回新值旧值
context：注册观察者的时候，context传递过来的值

移除监听

在不需要监听的时候，通过方法[removeObserver:forKeyPath:]，移除监听；

例子

  • 在view实现一个button监听person的name变化。
// kvo监听
- (void)kvo_pr {NSDictionary *kvc_dict = @{@"name": @"clearlove", @"sex": @"male", @"pr_age": @"21"};self.pr_1 = [[Person alloc] init];[self.pr_1 setValuesForKeysWithDictionary:kvc_dict];[self.pr_1 addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
}
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {NSLog(@"new_name == %@", [change valueForKey:@"new"]);
}
- (void)dealloc {[self.pr_1 removeObserver:self forKeyPath:@"name"];
}
  • 如果想控制当前对象的自动调用过程，也就是由上面两个方法发起的KVO调用，则可以重写下面方法。方法返回YES则表示可以调用相关对象的监听事件，如果返回NO则表示不可以调用相关对象的监听事件。
  • 如果name不可以被监听，在persn的实现重写(BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key 方法
// 禁止监听某个属性
+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key {if ([key isEqualToString:@"name"]) {NSLog(@"forbid Nostifity pr.name");return NO;}return [super automaticallyNotifiesObserversForKey: key];
}

3. KVO的传值

  • 可以通过方法context传入任意类型的对象，在接收消息回调的代码中可以接收到这个对象，是KVO中的一种传值方式。
  • 通过KVO在Model和Controller之间进行通信。

4. KVO注意

  • 调用[removeObserver:forKeyPath:]需要在观察者消失之前，否则会导致Crash。
  • 在调用addObserver方法后，KVO并不会对观察者进行强引用，所以需要注意观察者的生命周期，否则会导致观察者被释放带来的Crash。
  • 观察者需要实现observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法，当KVO事件到来时会调用这个方法，如果没有实现会导致Crash。
  • KVO的addObserver和removeObserver需要是成对的，如果重复remove则会导致NSRangeException类型的Crash，如果忘记remove则会在观察者释放后再次接收到KVO回调时Crash。

5. KVO的使用场景

  1. 对于时刻变化的对象，例如colletionView的items，总是动态的变化，这个时候可以使用KVO监听对象。
  2. 在AVFounditon中获取AVPlayer的播放进度，播放状态，也需要使用KVO来观察。

KVO原理

1. KVO的本质是改变了setter方法的调用

  1. 利用Runtime API动态生成一个子类NSKVONotifying_XXX，并且让instance对象的isa指向这个全新的子类，NSKVONotifying_XXX的superclass指针指向原来的类；
  2. 当修改instance对象的属性时，会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函数；

2. _NSSetXXXValueAndNotify的内部实现原理

- setName：最主要的重写方法，set值时调用通知函数
- class：返回原来类的class
- dealloc
- _isKVOA判断这个类有没有被KVO动态生成子类- (void)setClassName:(NSString *)className {}- (Class)class {
- 这是为了保证该中间类在外部使用时可以替代原始类，实现完全透明的KVO功能。return [testClass class];
}- (void)dealloc {// 收尾工作
}- (BOOL)_isKVOA {
- 添加一个名为_isKVOA的实例变量**，用于标识该对象是否支持KVO机制。return YES;
}

重写Class方法 ：这是为了保证该中间类在外部使用时可以替代原始类，实现完全透明的KVO功能。

添加一个名为_isKVOA的实例变量，用于标识该对象是否支持KVO机制。

3. _NSSetObjectValueAndNotify

在具体实现过程中，系统会动态生成一个继承自原始类的中间类_NSSetXXXValueAndNotify，并且在该类的初始化方法中，调用了一个叫做_NSSetObjectValueAndNotify()的函数，用于实现属性改变的通知。

_NSSetObjectValueAndNotify()函数的实现过程如下：

a) 首先会调用 willChangeValueForKey
b) 调用原来的setter实现然后给属性赋值
c) 最后调用 didChangeValueForKey
d) 最后调用 observer 的 observeValueForKeyPath 去告诉监听器属性值发生了改变 .

4. 手动调用KVO

  1. 修改类方法automaticallyNotifiesObserversForKey的返回值;
  2. 调用KVO主要依靠两个方法，在属性发生改变之前调用willChangeValueForKey方法，在发生改变之后调用didChangeValueForKey方法即可；

5. KVO的实现的注意

  1. 当观对象移除所有的监听后，会将观察对象的isa指向原来的类。
  2. 当观察对象的监听全部移除后，动态生成的类不会注销，而是留在下次观察的时候在用，避免反复创建中间子类。

6. KVO类指针交换

  1. isa-swizzling（类指针交换）就是把当前某个实例对象的isa指针指向一个新建造的中间类，在这个新建造的中间类上面做hook方法或者别的事情，这样不会影响这个类的其他实例对象，仅仅影响当前的实例对象。
    在这里插入图片描述

KVO总结

1. KVO的本质

  1. 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
  2. 当修改instance对象的属性时，会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函数
  3. 接着调用父类原来的setter方法修改属性的值。
  4. 最后调用didChangeValueForKey，其内部会触发监听器(Oberser)的监听方法(observerValueForKeyPath:ofObject:change:context:);

2. KVO实现过程总结

  1. 调用 addObserver:forKeyPath:options:context:context调用的时候，会自动生成并注册一个该对象（被观察的对象）对应类的子类，取名NSKVONotify_Class,并且将该对象的isa指针指向这个新的类。
  2. 在该子类内部实现4个方法-被观察属性的set方法、class方法、isKVO、delloc。
  3. 最关键的是set方法中，先调用willChangeValueForKey，再调用原来的setter方法给成员变量赋值，最后调用didChangeValueForKey。
  • willChangeValueForKey和didChangeValueForKey需要成对出现才能生效，在didChangeValueForKey中会去调用观察者的observeValueForKeyPath: ofObject: 方法。
  1. 重写class方法，这样避免外部感知子类的存在，同时防止在一些使用isKindOfClass判断的时候出错。
  2. isKVO方法作为能否实现KVO功能的一个标识。
  3. delloc里面还原isa指针

KVO & KVC 问题总结

3.1 isa混写之后如何调用方法？

  1. 调用监听的属性设置方法，例如setAge：，都会先调用NSKVONotify_Person对应的属性设置方法。
  2. 调用非监听属性设置方法，如test，会通过NSKVONotify_Person的superclass来找到Person类对象，再调用起[Person test]方法。

3.2 为什么在生成的子类内部重写class方法

如果没有重写class方法，当对象调用class方法的时候，会在自己的方法缓存列表、方法列表、父类缓存、方法列表一直向上去查找该方法，因为class方法是NSObject中的方法，如果不重写最终可能会返回NSKVONotifying_Person，就会将该类暴露出来。

3.3 直接修改成员变量的值，会不会触发KVO？

不会触发KVO，KVO的本质是替换了setter方法的实现，所以只有通过set方法修改才会触发KVO。

3.4 KVC修改属性会触发KVO吗？

会的 ，尽管setvalue:forkey:方法不一定会触发instance实例对象的setter：方法，但是setvalue:forkey:在更改成员变量值的时候，会手动调用willchangevalueforkey、didchangevalueforkey，会触发监听器的回调方法。

3.5 KVO怎么监听数组的元素变化？

  • KVO本来只能监听数组长度的变化，不能监听内部对象的变化，我们可以手动KVC修改数组内部的元素达到目的。请添加图片描述

我们可以通过KVC来对数组进行添加元素的操作，这样就可以监听到了。通过KVC的mutableArrayValueForKey:等方法获得代理对象，当代理对象的内部对象发生改变时，会回调KVO监听的方法。集合对象包含NSArray和NSSet。

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