iOS KVO的原理

KVO(Key Value Observing)，是观察者模式在Foundation中的实现。

 

KVO的原理

 

简而言之就是：

 

1、当一个object有观察者时，动态创建这个object的类的子类

2、对于每个被观察的property，重写其set方法

3、在重写的set方法中调用- willChangeValueForKey:和- didChangeValueForKey:通知观察者

4、当一个property没有观察者时，删除重写的方法

5、当没有observer观察任何一个property时，删除动态创建的子类

 

空说无凭，简单验证下。

1. @interface Sark : NSObject
2. @property (nonatomic, copy) NSString *name;
3. @end
4. @implementation Sark
5. @end

1. Sark *sark = [Sark new];
2. // breakpoint 1
3. [sark addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
4. // breakpoint 2
5. sark.name = @"萨萨萨";
6. [sark removeObserver:self forKeyPath:@"name"];
7. // breakpoint 3

 

断住后分别使用- class和object_getClass()打出sark对象的Class和真实的Class

1. // breakpoint 1
2. (lldb) po sark.class
3. Sark
4. (lldb) po object_getClass(sark)
5. Sark
6. // breakpoint 2
7. (lldb) po sark.class
8. Sark
9. (lldb) po object_getClass(sark)
10. NSKVONotifying_Sark
11. // breakpoint 3
12. (lldb) po sark.class
13. Sark
14. (lldb) po object_getClass(sark)
15. Sark

上面的结果说明，在sark对象被观察时，framework使用runtime动态创建了一个Sark类的子类NSKVONotifying_Sark，而且为了隐藏这个行为，NSKVONotifying_Sark重写了- class方法返回之前的类，就好像什么也没发生过一样。但是使用object_getClass()时就暴露了，因为这个方法返回的是这个对象的isa指针，这个指针指向的一定是个这个对象的类对象

 

然后来偷窥一下这个动态类实现的方法，这里请出一个NSObject的扩展NSObject+DLIntrospection，它封装了打印一个类的方法、属性、协议等常用调试方法，一目了然。

1. @interface NSObject (DLIntrospection)
2. + (NSArray *)classes;
3. + (NSArray *)properties;
4. + (NSArray *)instanceVariables;
5. + (NSArray *)classMethods;
6. + (NSArray *)instanceMethods;
7. + (NSArray *)protocols;
8. + (NSDictionary *)descriptionForProtocol:(Protocol *)proto;
9. + (NSString *)parentClassHierarchy;
10. @end

然后继续在刚才的断点处调试：

1. // breakpoint 1
2. (lldb) po [object_getClass(sark) instanceMethods]
3. <__NSArrayI 0x8e9aa00>(
4. - (void)setName:(id)arg0 ,
5. - (void).cxx_destruct,
6. - (id)name
7. )
8. // breakpoint 2
9. (lldb) po [object_getClass(sark) instanceMethods]
10. <__NSArrayI 0x8d55870>(
11. - (void)setName:(id)arg0 ,
12. - (class)class,
13. - (void)dealloc,
14. - (BOOL)_isKVOA
15. )
16. // breakpoint 3
17. (lldb) po [object_getClass(sark) instanceMethods]
18. <__NSArrayI 0x8e9cff0>(
19. - (void)setName:(id)arg0 ,
20. - (void).cxx_destruct,
21. - (id)name
22. )

首先就有个扎眼的- .cxx_destruct冒出来，这货是个啥？详细的探究请参考我的另一篇文章。

 

大概就是说arc下这个方法在所有dealloc调用完成后负责释放所有的变量，当然这个和KVO没啥关系了，回到正题。

 

从上面breakpoint2的打印可以看出，动态类重写了4个方法：

 

1、- setName:最主要的重写方法，set值时调用通知函数

2、- class隐藏自己必备啊，返回原来类的class

3、- dealloc做清理犯罪现场工作

4、- _isKVOA这就是内部使用的标示了，判断这个类有没被KVO动态生成子类

 

接下来验证一下KVO重写set方法后是否调用了- willChangeValueForKey:和- didChangeValueForKey:

 

最直接的验证方法就是在Sark类中重写这两个方法：

1. @implementation Sark
2. - (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key
3. {
4. NSLog(@"%@", NSStringFromSelector(_cmd));
5. [super willChangeValueForKey:key];
6. }
7. - (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key
8. {
9. NSLog(@"%@", NSStringFromSelector(_cmd));
10. [super didChangeValueForKey:key];
11. }
12. @end