KVO讲解

最近一直在写swift项目，没有时间更新自己的技术博客，以前在博客里面写过KVO的底层原理，今天我们来看一下KVO的整个使用过程和使用场景（附有demo），大约花大家10-15分钟时间，希望大家看完博客之后对KVO的使用有更清醒的认识。

下面我们按照以下提纲讲解KVO。

1. KVO的基本使用
2. KVO的触发模式
3. KVO的属性依赖
4. KVO的原理探究
5. 自定义KVO
6. KVO对容器类的监听

一、KVO的基本使用

1.基本步骤

1. 通过addObserver:forKeyPath:options:context:注册观察者，观察者可以接收keyPath属性的变化事件。
2. 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。
3. 当观察者不需要监听时，可以调用removeObserve：forKeyPath方法将KVO移除，需要注意的是，调用removeObserve需要在观察者消失之前，否则会导致Crash。

在注册观察者时，可以传入下列参数：

• Observer参数，观察者对象
• keyPath参数 需要观察者的属性，由于是字符串形式，如果传错格式，容易导致Crash。一旦利用系统的反射机制NSStringFromSelector(keyPath)
• options参数 参数是一个枚举类型

1. NSKeyValueObserveOptionNew 接收新值，默认为只接受新值
2. NSKeyValueObserveOptionOld 接收旧值
3. NSKeyValueObserveOptionInitial 在注册时接收一次回调，在改变时也会发送通知
4. NSKeyValueObserveOptionPrior 改变之前发一次，改变之后发一次

• Context参数 传入任意类型的对象，在接收消息回调的代码中科院接收到这个对象，是KVO中的一种传值方式。

2.案例操作

2.1 新建项目叫：KVO的基本使用

2.2 demo代码

新增人-age属性，如下：

#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface Person : NSObject
@property (nonatomic,assign)int age;

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

#import "Person.h"

@implementation Person

@end

2.3 在ViewController实现

2.3.1 导入Person类，并创建类对象

2.3.2 在ViewDidLoad中创建类对象，并注册观察者

在下面观察属性值变化实现方法observeValueForKeyPath

最后要移除观察者removeObserver

我们加入响应事件touchesBegan，每次点击页面，age都会自动加1

下面是整个的代码ViewController的代码

#import "ViewController.h"
#import "Person.h"

@interface ViewController ()
@property(nonatomic,strong) Person * p;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    _p = [[Person alloc]init];

    //注册
    [_p addObserver:self forKeyPath:NSStringFromSelector(@selector(age)) options:(NSKeyValueObservingOptionNew) context:nil];
}

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context{
    NSLog(@"%@",change);
}

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    static int a;
    _p.age = a++;
}

- (void)dealloc{
    [_p removeObserver:self forKeyPath:NSStringFromSelector(@selector(age))];
}

@end

2.4 代码测试

点击了界面三次，打印结果如下：

发现new值在不断地增加，满足了监听person的age属性的要求。

>>>>拓展

上面代码[p addObserver：self]，而在控制器中声明p对象用的属性修饰词是Strong，这其中中这里面有没有强引用关系？（p有没有强引用self）

在调用addObserver方法后，KVO并不会对观察者进行强引用，所以我们要注意观察者的生命周期，因为[p addObserver：self]中，一旦self（控制器）销毁的时候，p也就是拿不到self，那么剩下一个问题，p会不会调用observeValueForKeyPath呢，答案是仍然是会调用，而给已经释放的内存发送一个消息，接下来会发生crash。

所以要在dealloc方法中，移除观察者。

二、KVO的触发模式

KVO在属性发生改变的时候调用是自动的，如果想要手动控制这个调用时机，或者自己实现KVO属性的调用，则可以通过KVO提供的方法进行调用。

如果想手动控制，可以实现下面方法

当我们再次点击屏幕，发现控制台无任何的打印结果。如果想要监听结果，需要在响应事件中加入willChangeValueForKey和didChangeValueForKey方法，如下图

经过加入方法之后，控制台重新出现打印结果如下

>>>>拓展

如果没有改变age属性的值，还能触发KVO嘛，也就是注释掉_p.age = a++;（去掉setter方法）还能触发嘛？

我们运行代码，发现还会执行（只要实现了willChangeValueForKey和didChangeValueForKey方法）

拓展： 直接修改成员变量会触发KVO么？（上面注释的改为_p->_age）

答案是不会触发，因为触发KVO关键是set方法的重写，修改成员变量的值并不会触发set，所以不会触发KVO！（手动触发也可以，通过上面willChangeValueForKey和didChangeValueForKey方法）

三、KVO的属性依赖

3.1 案例分析

如果新增一个类Dog，而Dog也新增一属性age，如下图

同时将Dog类作为Person的一个对象

Person并初始化Dog对象

在ViewController中，注册监听者不能使用NSStringFromSelector方法了，应该使用字符串了

然后点击屏幕进行触摸事件点击

在控制台进行打印结果如下：

3.2 案例拓展

新增一需求，如果Dog类属性特别多，我们有一个需求，只要Dog类的任一属性发生改变，就通知Dog类的观察者？

在Dog类中加入level属性，只要Dog类的属性发生改变，通知观察者

Dog类新增属性level等级

而在KVO本身的封装代码中，有一个方法

+ (NSSet<NSString *> *)keyPathsForValuesAffectingValueForKey:(NSString *)key

NSSet是一个集合，返回所有的属性，方法如下：

四、KVO原理探究

对于KVO的原理探究的文章，本人已经写好了，请看一下博客

https://www.cnblogs.com/guohai-stronger/p/9473551.html

五、自定义KVO

下面我们自己写KVO，在写之前，我们首先看一下苹果自身怎么实现的？比较关键的一个方法是

- (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context;

如果查看源码发现，苹果是建立NSObject分类Category来实现KVO的

下面我们就自定义KVO。

5.1 创建分类XY_KVO

5.1.1 自定义一个方法：

- (void)XY_addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context;

5.1.2 实现方法

- (void)XY_addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(void *)context{

    //1.创建一个类
    NSString *oldClassName = NSStringFromClass(self.class);
    NSString *newClassName = [@"XYKVO" stringByAppendingString:oldClassName];

    /**myClass的父类是person类*/
    Class myClass = objc_allocateClassPair(self.class, newClassName.UTF8String, );
    //注册类
    objc_registerClassPair(myClass);

    //2.重写set方法(所谓的重写是添加set方法，如果不重写set方法，子类是没有set方法的（父类是Person类），但子类是可以调用set方法的)
//    class_addMethod(<#Class  _Nullable __unsafe_unretained cls#>, <#SEL  _Nonnull name#>, <#IMP  _Nonnull imp#>, <#const char * _Nullable types#>)
    /**
     *Class 给那个类添加方法
     *SEL 方法编号
     *IMP 方法实现
     *types 返回值类型
     */

    /**
     v@:@代表返回值为void，第一个参数@代表调用者，第二个:代表方法编号也就是方法名字，第三个代表传参（真正代表你传参的）
     */
    class_addMethod(myClass, @selector(setAge:), (IMP)setAge, "v@:@");

    //3.修改isa指针！！isa指针指向子类
    object_setClass(self, myClass);

}

void setAge(id self,SEL _cmd,NSString *age){

NSLog(@"来了");

}

拓展》》》

class_addMethod(myClass, @selector(setAge:), (IMP)setAge, "v@:@");中setAge:明明只有一个参数，为什么返回的要有三个参数如果不写，就会返回对象原因？

举例：

_p = [Person alloc];

_p = [_p init];

将init这句代码改为_p = objc_msgSend(_p,@selector(init))

(任何oc的方法调用都会变为objc_msgSend(_p,@selector(方法)))-消息发送，第一个参数是方法对象，第二个方法编号名字

5.1.3 测试过程

1.导入类NSObject+XYKVO.h

2.使用自定义的KVO

3.触碰时改变age值

4.然后查看自定义KVO里面set方法，看是否打印出“来了”

结果出现“来了”，说明自定义KVO实现监听啦

5.3 监听属性

5.3.1 将观察者保存到当前对象

5.3.2 发送监听通知

void setAge(id self,SEL _cmd,NSString *age){
    NSLog(@"来了");
    //调用父类的set方法
    Class class = [self class];//子类当前类型
   object_setClass(self, class.getSuperclass(class));
    objc_msgSend(self,@selector(setAge:),age)
//
    //拿到观察者之后，要发送通知
    id observer = objc_getAssociatedObject(self, @"observer");
    if (observer) {
       objc_msgSend(observer,@selector(observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:),@"age",self,@{@"new":age,@"kind":@},nil);
    }
    object_setClass(self, class);
}

通过objc_msgSend(observer,@selector(observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:),@"age",self,@{@"new":age,@"kind":@1},nil);就可以实现监听在控制器中

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context{
    NSLog(@"%@",change);
}

六、 KVO对容器类的监听

6.1 新增容器类属性并初始化

初始化

6.2 对容器类添加监听

6.3 触碰屏幕查看容器属性变化

如果上面的容器使用注释的那行[_p.arr addObject:@"11"]，会触发KVO嘛？

答案是不会，因为addObject不是set方法，KVO通过set方法来触发，而苹果专门给KVO提供个接口，通过mutableArrayValueForKey方法，来触发。

6.4 结果

发现tempArr是NSKeyValueNotifyingMutableArray，这个类是NSMutableArray的子类，我们可以联想到容器类监听和属性监听差不多，有着异曲同工之处。请大家细细体会。

上面就是关于KVO的基本讲解，以后会慢慢的剖解更多OC的底层知识，供大家阅读。