KVO学习 - 技术栈

#【iOS】 KVO学习

文章目录

- 前言
- KVO的使用
- 手动KVO
- KVO本质原理
- - 分析
  - 原理
- 面试题
- - iOS用什么方式实现对一个对象的KVO？(KVO的本质是什么？)
  - 如何手动触发KVO？
  - 直接修改成员变量会触发KVO么？
  - [KVC 与 KVO 的不同？](#KVC 与 KVO 的不同？)
  - [KVO和 notification(通知)的区别？](#KVO和 notification(通知)的区别？)
  - [KVO与 delegate 的不同？](#KVO与 delegate 的不同？)
  - 为什么利用KVC修改会触发KVO

前言

KVO全称KeyValueObserving，俗称键值监听，是苹果提供的一套事件通知机制。允许对象监听另一个对象特定属性的改变，并在改变时接收到事件。由于KVO的实现机制，所以对属性才会发生作用，一般继承自NSObject的对象都默认支持KVO。
KVC和KVO都属于键值编程而且底层实现机制都是isa-swizzing。
KVO和NSNotificationCenter都是iOS中观察者模式的一种实现。KVO对被监听对象无侵入性，不需要修改其内部代码即可实现监听。
KVO可以监听单个属性的变化，也可以监听集合对象的变化。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。

KVO的使用

使用方法

通过addObserver:forKeyPath:options:context:方法注册观察者，观察者可以接收keyPath属性的变化事件。
在观察者中实现observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法，当keyPath属性发生改变后，KVO会回调这个方法来通知观察者。
当观察者不需要监听时，可以调用removeObserver:forKeyPath:方法将KVO移除。需要注意的是，调用removeObserver需要在观察者消失之前，否则会导致Crash。

使用实例

我们从一个最简单的KVO说起

objc 复制代码

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    Student* student = [Student new];
    [student addObserver: self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
    student.age = 20;
    student.age = 19;
    [student removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
    student.age = 20;
}
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    NSLog(@"keyPath = %@", keyPath);
    NSLog(@"object = %@", object);
    NSLog(@"change = %@", change);
}

输出结果:

objc 复制代码

keyPath = age
object = <Student: 0x600003074520>
change = {
    kind = 1;
    new = 20;
    old = 0;
}
keyPath = age
object = <Student: 0x600003074520>
change = {
    kind = 1;
    new = 19;
    old = 20;
}

每个部分的具体解释

**Observer:**它是由谁来监视这个对象
**keyPath:**它是指监视这个对象的哪个属性
**options:**这个是指定你希望系统告诉你什么常见的有NSKeyValueObservingOptionOld旧值NSKeyValueObservingOptionNew新值,NSKeyValueObservingOptionInitial添加观察时就立刻出发一次回调
**change:**这个是回调时显示的改变，除了包含上面所说的options所选的那些之外，它还会包含一个kind，表示你这次是什么改变，

值为1时表示属性被重新赋值，值为2时表示插入，用于有序集合，值为3时表示删除操作，也是用于有序集合

Context:是给你区分不同 KVO 观察的

手动KVO

默认情况下，KVO 是自动触发的。

如果想要手动KVO，就需要关闭自动通知

objc 复制代码

+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key {
    if ([key isEqualToString:@"age"]) {
        return NO;
    }
    return [super automaticallyNotifiesObserversForKey:key];
}

然后用willChangeValueForKey: ,didChangeValueForKey:来自己控制

例如:

objc 复制代码

- (void)setAge:(NSInteger)age {
    [self willChangeValueForKey:@"age"];
    _age = age;
    [self didChangeValueForKey:@"age"];
}

KVO本质原理

objc 复制代码

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    Student* student = [Student new];
    Student* student2 = [Student new];
    [student addObserver: self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
    student.age = 20;
    student2.age = 19;
    [student removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    NSLog(@"keyPath = %@", keyPath);
    NSLog(@"object = %@", object);
    NSLog(@"change = %@", change);
}

//打印结果
keyPath = age
object = <Student: 0x6000039e0ae0>
change = {
    kind = 1;
    new = 20;
    old = 0;
}

在这段代码里，我只监听了student，而打印结果也确实只监听了student。但我们知道给属性赋值其实在底层调用的都是类里的实例方法setName:方法，根据iOS的机制，应该都是按照Student的isa指针，去类对象中查找方法，怎么就能做到一个监听一个不监听呢？

分析

针对上面的疑问，我们猜测是不是两个对象的isa指针不一样呢，不都是指向Student这个类的

查询发现添加了监听的student的isa指针指向的是NSKVONotifying_Student，而student2指向的才是NSKVONotifying_Student

也就是说student在添加监听后它的类对象就改变了

原理

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当修改instance对象的属性时，会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函数 willChangeValueForKey: 父类原来的setter didChangeValueForKey: 内部会触发监听器（Oberser）的监听方法(observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:）

简单来说也就是子类重写了set方法，逻辑类似于：

objc 复制代码

- (void)setAge:(NSInteger)age {
    // 通知观察者：马上要变了
    [self willChangeValueForKey:@"age"];
    // 调用父类 setter
    [super setAge:age];
    // 通知观察者：已经变了
    [self didChangeValueForKey:@"age"];
}

面试题

iOS用什么方式实现对一个对象的KVO？(KVO的本质是什么？)

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当修改instance对象的属性时，会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函数 willChangeValueForKey: 父类原来的setter didChangeValueForKey: 内部会触发监听器（Oberser）的监听方法( observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:）

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么？

不会触发KVO

因为，触发KVO是因为，执行set方法时候，调用 willChangeValueForKey didChangeValueForKey 但是直接修改成员变量不会调用set方法

KVC 与 KVO 的不同？

KVC(键值编码)，即 Key-Value Coding，一个非正式的 Protocol，使用字符串(键)访问一个对象实例变量的机制。而不是通过调用 Setter、Getter 方法等显式的存取方式去访问。 KVO(键值监听)，即 Key-Value Observing，它提供一种机制,当指定的对象的属性被修改后,对象就会接受到通知，前提是执行了 setter 方法、或者使用了 KVC 赋值。

KVO和 notification(通知)的区别？

notification 比 KVO 多了发送通知的一步。两者都是一对多，但是对象之间直接的交互，notification 明显得多，需要notificationCenter 来做为中间交互。而 KVO 如我们介绍的，设置观察者->处理属性变化，至于中间通知这一环，则隐秘多了，只留一句"交由系统通知"，具体的可参照以上实现过程的剖析。

notification 的优点是监听不局限于属性的变化，还可以对多种多样的状态变化进行监听，监听范围广，例如键盘、前后台等系统通知的使用也更显灵活方便。（参照通知机制第五节系统通知名称内容）

KVO与 delegate 的不同？

和 delegate 一样，KVO 和 NSNotification 的作用都是类与类之间的通信。但是与 delegate 不同的是：这两个都是负责发送接收通知，剩下的事情由系统处理，所以不用返回值；而 delegate 则需要通信的对象通过变量(代理)联系； delegate 一般是一对一，而这两个可以一对多

为什么利用KVC修改会触发KVO

KVO（键值观察）的底层实现是ISA指针交换 （动态生成子类），系统会在运行时重写被观察属性的setter方法。在这个重写的setter里，系统插入了willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:这两个通知方法。

而KVC（键值编码）在修改属性时，默认的调用路径 是：

setValue:forKey: -> 优先查找 set<Key>: 方法 -> 如果找到了，就直接调用这个setter。

因为KVC最终调用的是被KVO交换过的setter，所以willChange和didChange必然会执行，观察者自然能收到通知。