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KVO和runtime的关系

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devCK凯
2018.06.13 21:51* 字数 1198

1、KVO是什么?
在Objc中有一种观察者模式,即是Key Value Observing(KVO)。利用KVO可以很容易实现视图组件和数据模型的分离。当数据模型的值改变时,会马上触发视图组件,更新视图组件。在Objc中要实现KVO,必须实现NSKeyValueObServing协议,所幸的是NSObject已经实现该协议,也就是说,几乎所有的Objc对象都可以使用KVO。

2、在OC中,KVO的使用步骤一般是:
被监听者通过 addObserver:forKeyPath:options:context: 方法,添加监听
监听者重写 observeValueForKeyPath:ofObject:change:context: 方法,实现监听
被监听者通过 removeObserver: forKeyPath: context: 移除监听

KVO 行为是同步的 并且发生与所观察的值发生变化的同样的线程上。这听起来有点拗口,简单点说,就是监听行为发生的线程和所观察的值发生变化的线程,肯定是同一个线程,这样我们使用的时候就需要注意了:
当我们试图从其他线程改变属性值的时候我们应当十分小心,除非能确定所有的观察者都用线程安全的方法处理 KVO 通知
通常来说,我们不推荐把 KVO 和多线程混起来。如果我们要用多个队列和线程,我们不应该在它们互相之间用 KVO。

3、和runtime的关系:
一个对象在被调用addObserver方法时,会在运行时动态创建一个KVO前缀的原类的子类,用来重写所有的setter方法,并且该子类的- (Class) class和- (Class) superclass方法会被重写,返回父类(原始类)的Class。最后会将当前对象的类改为这个KVO前缀的子类。被观察对象的 isa 指针会指向一个中间类,而不是原来真正的类。
比较绕,让我们来看个例子。
比如说类Person的实例person调用了addObserver方法时,addObserver方法内部给你创建了一个KVOPerson类,KVOPerson的所有的setter方法会被重写,它的class和superClass方法会被改写成返回Person和NSObject,之后使用object_setClass将KVOPerson设置成person的class。
当我们调用person的setName方法时,实际是调用的一个KVOPerson实例的setName方法,但由于重写了class,在外部看不出来其中的差别。在setter方法中,我们在实际值被改变的前后回调用- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key;和- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key;方法,通知观察者值的变化。

4、具体实现:
(1)检查对象的类有没有相应的 setter 方法。如果没有抛出异常;
(2)检查对象 isa 指向的类是不是一个 KVO 类。如果不是,新建一个继承原来类的子类,并把 isa 指向这个新建的子类;
(3)检查对象的 KVO 类重写过没有这个 setter 方法。如果没有,添加重写的 setter 方法;
(4)添加这个观察者

NSString *const kKVOClassPrefix = @"KVOClassPrefix_";
NSString *const kKVOAssociatedObservers = @"KVOAssociatedObservers";

  • (void)CC_addObserver:(NSObject *)observer
    forKey:(NSString )key
    withBlock:(PGObservingBlock)block
    {
    /

    一、 检查对象的类有没有相应的setter方法,如果没有抛出异常

    具体细节:
    1.1)、先通过 setterForGetter() 方法获得相应的 setter 的名字(SEL)。
    1.2)、把key的首字母大写; 前面加上set; key就变成了setKey。
    1.3)、再用class_getInstanceMethod去获得setKey:的实现(Method),如果没有,自然要抛出异常
    */
    SEL setterSelector = NSSelectorFromString(setterForGetter(key));
    Method setterMethod = class_getInstanceMethod([self class], setterSelector);
    if (!setterMethod)
    {
    NSString *reason = [NSString stringWithFormat:
    @"Object %@ does not have a setter for key %@", self, key];
    @throw [NSException exceptionWithName:NSInvalidArgumentException
    reason:reason
    userInfo:nil];
    return;
    }

    /*
    二、检查对象isa指向的类是不是一个KVO类。如果不是,新建一个继承原来类的子类,并把isa指向这个新建的子类
    */

    Class clazz = object_getClass(self);
    NSString *clazzName = NSStringFromClass(clazz);

    // 2.1)、先看类名有没有我们定义的前缀。如果没有,我们就去创建新的子类
    if (![clazzName hasPrefix:kKVOClassPrefix])
    {
    clazz = [self makeKvoClassWithOriginalClassName:clazzName];
    object_setClass(self, clazz);
    }
    // 2.2)、到这里为止, object的类已不是原类了, 而是KVO新建的类
    // 2.3)、例如官方的API: Person -> NSKVONotifying_Person()
    // 2.4)、kKVOClassPrefix是自己定义的一个宏,便于区分系统

/*
 三、重写setter方法。新的setter在调用原setter方法后,通知每个观察者(调用之前传入的block)
 */
if (![self hasSelector:setterSelector])
{
    const char *types = method_getTypeEncoding(setterMethod);
    class_addMethod(clazz, setterSelector, (IMP)kvo_setter, types);
}

/*
 四、把这个观察的相关信息存在associatedObject里。
 
 具体相关:
    观察的相关信息(观察者,被观察的 key, 和传入的 block )封装在 CCObservationInfo 类里。
 */
CCObservationInfo *info = [[CCObservationInfo alloc] initWithObserver:observer Key:key block:block];
NSMutableArray *observers = objc_getAssociatedObject(self, (__bridge const void *)(kKVOAssociatedObservers));
if (!observers)
{
    observers = [NSMutableArray array];
    objc_setAssociatedObject(self, (__bridge const void *)(kKVOAssociatedObservers), observers, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
[observers addObject:info];

}

详解及demo:https://www.jianshu.com/p/a32d851603e5
牛X的参考:http://tech.glowing.com/cn/implement-kvo/
牛X的应用:https://www.jianshu.com/p/742b4b248da9

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