iOS底层原理-KVO本质探究

Posted 2022-12-15 极客学伟

ios底层原理-KVO本质探究

先说结论，KVO 的本质：

在对一个已知类的某个属性进行 KVO 监听时，系统会在运行时动态创建一个已知类的子类 NSKVONotifying_某类名，并在子类实现 setter 方法，set方法实现内部会顺序调用willChangeValueForKey 方法、原来的 setter 方法实现、didChangeValueForKey 方法，而 didChangeValueForKey 方法内部又会调用监听器的observeValueForKeyPath:ofObject:change:context: 监听方法。

1. KVO 演示

- (void)testKVO 
    self.person.name = @"Origin Name";
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:options context:nil];
    
    [self.person setValue:@"JK" forKey:@"name"];
    

输出：

XWInterviewDemos[38107:525654] KVO -- <XWPerson: 0x60000112fb00> 的 name 属性 发生的变化: 
    kind = 1;
    new = JK;
    old = "Origin Name";

2. 探寻 KVO 实现原理

重写 XWPerson 的 initialize 方法

@implementation XWPerson
+ (void)initialize 
    NSLog(@"%@ %s",self,__func__);

@end

会发现在运行上述代码时会调用两次，分别打印：

2018-10-11 12:55:41.686464+0800 XWInterviewDemos[38372:529858] XWPerson +[XWPerson initialize]
2018-10-11 12:55:45.002630+0800 XWInterviewDemos[38372:529858] NSKVONotifying_XWPerson +[XWPerson initialize]

我们知道，类的 initialize 方法会在类第一次接收到消息时调用，如果子类没有实现 +initialize，会调用父类的+initialize（所以父类的+initialize 可能会被调用多次），这意味着 XWPerson 作为 NSKVONotifying_XWPerson 的父类被调用两次。NSKVONotifying_XWPerson 即为 Apple 底层 对类进行 KVO 监听所动态生成的原类的子类。

还可在添加 KVO 前后打印当前 XWPerson 的 isa 指针。

用一幅图表示即：

原图出自：SEEMYGO

3. KVO 使用注意点

• 多次添加过的监听，都要挨个移除。所以这一点，在cell中使用时候要特别注意。因为cell多次运行， 监听可能就是多次添加
• kvo触发是严格依赖kvc机制的。简单来说就是触发kvo必须是kvc方式给属性赋值。
  • _name = @"123"; 类似直接为成员变量赋值不会触发 KVO
• 在 dealloc 中进行 removeObserver 操作
• 父类和子类有可能对同一个属性进行观察，我们知道如果对同一个属性的观察者移除两次会造成崩溃，所以我们每个类应该有唯一的 Context 进行区分。

4. KVO 的注册依赖键

问题描述：一个属性的值是依赖于其它一个或多个其它对象的属性.如果一个属性的值更改，那么派生属性的值也应该被标记为更改.

例如某类有三个属性

@property (nonatomic, copy) NSString *fullName;
@property (nonatomic, copy) NSString *firstName;
@property (nonatomic, copy) NSString *lastName;

其中 fullName 值为 firstName + lastName

- (NSString *)fullName 
    return [NSString stringWithFormat:@"%@ %@",_firstName,_lastName];

当 firstName 或 lastName 被改变时,都要通知到那些观察 fullName 属性的对象.

一种解决办法是：在添加监听的对象类重写 keyPathsForValuesAffectingValueForKey: 指明 fullName 属性是依赖于lastName和firstName属性的.

OC

+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingValueForKey:(NSString *)key 
    NSSet *keyPaths = [super keyPathsForValuesAffectingValueForKey:key];
    if ([key isEqualToString:@"fullName"]) 
        NSArray *affectingKeys = @[@"lastName", @"firstName"];
        keyPaths = [keyPaths setByAddingObjectsFromArray:affectingKeys];
    
    return keyPaths;

Swift

 override class func keyPathsForValuesAffectingValue(forKey key: String) -> Set<String> 
        if key == "fullName" 
            return Set<String>(arrayLiteral: "firstName","lastName")
         else 
            return super.keyPathsForValuesAffectingValue(forKey: key)
        
    

或者实现 方法实现相同的目的
OC

+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingFullName 
    return [NSSet setWithObjects:@"lastName", @"firstName", nil];

此 KVO 监听 fullName 属性时，当 lastName和firstName属性变化时也会调用

5. KVO 手动触发

显式的调用 willChangeValueForKey: 和 didChangeValueForKey: 方法

如果想实现手动通知，我们需要借助一个额外的方法

+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key

这个方法默认返回YES,用来标记 Key 指定的属性是否支持 KVO，如果返回值为 NO，则需要我们手动更新。

@implementation XWPerson

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


@end

在需要监听 XWPerson 处.

[person willChangeValueForKey:@"name"];
person.name = @"2";
/// 此时在 任意需要触发kvo的地方调用如下代码即可手动触发 KVO
[person didChangeValueForKey:@"name"];