【iOS】KVC &KVO 总结

文章目录

  • KVC
    • [1. KVC赋值原理 setValue:forKey:](#1. KVC赋值原理 setValue:forKey:)
    • [2. KVC取值原理 valueForKey:](#2. KVC取值原理 valueForKey:)
    • [3. 注意](#3. 注意)
    • [4. KVC的批量存值和取值](#4. KVC的批量存值和取值)
  • [KVO 使用](#KVO 使用)
    • [1. KVO的介绍](#1. KVO的介绍)
    • [2. KVO监听的步骤](#2. KVO监听的步骤)
    • [3. KVO的传值](#3. KVO的传值)
    • [4. KVO注意](#4. KVO注意)
    • [5. KVO的使用场景](#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](#1. KVO的本质是改变了setter方法的调用)
    • [2. _NSSetXXXValueAndNotify的内部实现原理](#2. _NSSetXXXValueAndNotify的内部实现原理)
    • [3. _NSSetObjectValueAndNotify](#3. _NSSetObjectValueAndNotify)
    • [4. 手动调用KVO](#4. 手动调用KVO)
    • [5. KVO的实现的注意](#5. KVO的实现的注意)
    • [6. KVO类指针交换](#6. KVO类指针交换)
  • KVO总结
    • [1. KVO的本质](#1. KVO的本质)
    • [2. KVO实现过程总结](#2. KVO实现过程总结)
  • [KVO & KVC 问题总结](#KVO & KVC 问题总结)
      • [3.1 isa混写之后如何调用方法?](#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](#3.2 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?](#3.3 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?](#3.4 KVC修改属性会触发KVO吗?)
      • [3.5 KVO怎么监听数组的元素变化?](#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);
  • accessInstanceVariablesDirectly方法返回YES,则按照_key_isKeykeyisKey的顺序查找成员变量,找到直接赋值,找不到则抛出NSUnknowKeyExpection异常;
  • accessInstanceVariablesDirectly方法返回NO,那么就会调用setValue:forUndefinedKey:并抛出NSUnknowKeyExpection异常;

2. KVC取值原理 valueForKey:

  1. 首先会按照getKeykeyisKey_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_isKeykeyisKey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;

3. 注意

  1. key的值必须正确,如果拼写错误,会出现异常。
  2. 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. NSArrayNSSet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NSValuevalueForKey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

c 复制代码
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, strong) NSString *sex;
@property (nonatomic, strong) NSString *age;
@end
c 复制代码
// 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

c 复制代码
- (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, KVONSNotificationCenter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。
c 复制代码
// 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
c 复制代码
// 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ModelController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addObserverremoveObserver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colletionViewitems,总是动态的变化,这个时候可以使用KVO监听对象。
  2. 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_XXXsuperclass指针指向原来的类;
  2. 当修改instance对象的属性时,会调用Foundation_NSSetXXXValueAndNotify函数;

2. _NSSetXXXValueAndNotify的内部实现原理

c 复制代码
- 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 observerobserveValueForKeyPath 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。

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_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、isKVOdelloc
  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_Personsuperclass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willchangevalueforkeydidchangevalueforkey,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。

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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