KVO_移动开发_编程开发_程序员俱乐部

1.KVO概念

KVO即键值观察，它提供一种机制，当被观察的对象的属性发生改变后，对象会接收到通知，从而做出相应的改变。

2.KVO实现原理

　　这里要说一个isa指针，在Objective-C中，任何类的定义都是对象。类和类的实例（对象）没有任何本质上的区别。任何对象都有isa指针。

　　那么什么是类呢？在xcode中用快捷键Shift＋Cmd＋O 打开文件objc.h 能看到类的定义：

　　

　　可以看出:

　　Class 是一个 objc_class 结构类型的指针, id是一个 objc_object 结构类型的指针.

　　我们再来看看 objc_class 的定义：

 

 

　　稍微解释一下各个参数的意思：

　　isa：是一个Class 类型的指针. 每个实例对象有个isa的指针,他指向对象的类，而Class里也有个isa的指针, 指向meteClass(元类)。元类保存了类方法的列表。当类方法被调用时，先会从本身查找类方法的实现，如果没有，元类会向他父类查找该方法。同时注意的是：元类（meteClass）也是类，它也是对象。元类也有isa指针,它的isa指针最终指向的是一个根元类(root meteClass).根元类的isa指针指向本身，这样形成了一个封闭的内循环。

　　super_class：父类，如果该类已经是最顶层的根类,那么它为NULL。

　　version：类的版本信息,默认为0

　　info：供运行期使用的一些位标识。

　　instance_size：该类的实例变量大小

　　ivars：成员变量的数组

再来看看各个类实例变量的继承关系：

 

　　每一个对象本质上都是一个类的实例。其中类定义了成员变量和成员方法的列表。对象通过对象的isa指针指向类。

　　每一个类本质上都是一个对象，类其实是元类（meteClass）的实例。元类定义了类方法的列表。类通过类的isa指针指向元类。

　　所有的元类最终继承一个根元类，根元类isa指针指向本身，形成一个封闭的内循环。

 

　　原理：每一个对象都有一个isa指针，这个对象根据isa指针去寻找它所归属的类，当我们给一个对象注册观察者的时候，系统会在运行时给这个对象创建一个子类，这个子类继承于当前对象归属的类，并把当前对象的isa指针指向这个子类，于是当前对象就变成了这个子类的一个实例。那么这个子类内部做了什么操作呢？其实这个子类重写了set方法，当原对象在调用set方法赋值的时候，会根据isa指针到新建子类的方法列表去寻找set方法的IMP，此时这个重写的set方法会对所有观察这个属性的对象发出通知，于是原有的对象会作出改变。

 

深入剖析:

　　Apple 使用了 isa 混写（isa-swizzling）来实现 KVO 。当观察对象A时，KVO机制动态创建一个新的名为： NSKVONotifying_A的新类，该类继承自对象A的本类，且KVO为NSKVONotifying_A重写观察属性的setter 方法，setter 方法会负责在调用原 setter 方法之前和之后，通知所有观察对象属性值的更改情况。

 

• NSKVONotifying_A类剖析：在这个过程，被观察对象的 isa 指针从指向原来的A类，被KVO机制修改为指向系统新创建的子类 NSKVONotifying_A类，来实现当前类属性值改变的监听；
• 所以当我们从应用层面上看来，完全没有意识到有新的类出现，这是系统“隐瞒”了对KVO的底层实现过程，让我们误以为还是原来的类。但是此时如果我们创建一个新的名为“NSKVONotifying_A”的类()，就会发现系统运行到注册KVO的那段代码时程序就崩溃，因为系统在注册监听的时候动态创建了名为NSKVONotifying_A的中间类，并指向这个中间类了。
• 因而在该对象上对 setter 的调用就会调用已重写的 setter，从而激活键值通知机制。

 

• KVO键值观察依赖于NSObject的两个方法：willChangeValueForKey和didChangevlueForKey，即在键值改变前后分别调用这两个方法，然后在这两个方法的中间调用父类set方法赋值。
• 被观察属性发生改变之前，willChangeValueForKey:被调用，通知系统该 keyPath 的属性值即将变更；当改变发生后， didChangeValueForKey: 被调用，通知系统该 keyPath 的属性值已经变更；之后observeValueForKey:ofObject:change:context: 也会被调用。且重写观察属性的setter 方法这种继承方式的注入是在运行时而不是编译时实现的。

KVO为子类的观察者属性重写调用存取方法的工作原理在代码中相当于：

1 -(void)setName:(NSString *)newName
2 {
3   [self willChangeValueForKey:@"name"];    //KVO在调用存取方法之前总调用
4   [super setValue:newName forKey:@"name"]; //调用父类的存取方法
5   [self didChangeValueForKey:@"name"];     //KVO在调用存取方法之后总调用
6 }

 

 

示例验证

 1 //Person类
 2 @interface Person : NSObject
 3 @property (nonatomic,copy) NSString *name;
 4 @end
 5 
 6 //controller
 7 Person *per = [[Person alloc]init];
 8 //断点1
 9 [per addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
10 //断点2
11 per.name = @"小明";
12 [per removeObserver:self forKeyPath:@"name"];
13 //断点3

logs_code_collapse">View Code

运行项目，

• 在断点1位置：

 

 

• 可以看到isa指向Person类,我们也可以使用lldb命令查看：

  (lldb) po [per class]
  Person
  (lldb) po object_getClass(per)
  Person
  (lldb)
  

 

• 在断点2位置：

 

(lldb) po [per class]
Person
(lldb) po object_getClass(per)
NSKVONotifying_Person
(lldb)

 

• 在断点3位置：

(lldb) po [per class]
Person
(lldb) po object_getClass(per)
Person
(lldb)

 

 

　　上面的结果说明，在per对象被观察时，framework使用runtime动态创建了一个Person类的子类NSKVONotifying_Person，而且为了隐藏这个行为，NSKVONotifying_Person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

 

3.KVO的特点

由于KVO内部实现的原理是重写了set方法，因此只有当被观察对象的属性调用set方法赋值的时候才会执行KVO的的回调方法。所以如果直接对属性的成员变量直接赋值那么不会触发KVO。

4.KVO的调用步骤

1.注册观察者
2.在回调方法中处理事件
3.移除观察者

5.代码实践

 1     self.changeStr = @"您好";
 2     [self addObserver:self forKeyPath:@"changeStr" options:NSKeyValueObservingOptionNew|NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
 3     self.changeStr = @"大家都好";
 4 
 5 
 6 -(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
 7 {
 8     NSLog(@"被改变的属性是%@",keyPath);
 9     NSString *str = [change   objectForKey:NSKeyValueChangeNewKey];
10     NSString *odlStr = [change   objectForKey:NSKeyValueChangeOldKey];
11     NSLog(@"旧属性是%@",odlStr);
12     NSLog(@"新属性是%@",str);
13 }

View Code

 

输出结果：

imageView2/2/w/1240" alt="" data-original-src="http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1809729-3224439aad11d95c.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2">