iOS KVO原理用法及自定义KVO

KVO是iOS开发中常用的不同类之间通信的技术,叫做键值观察,跟通知NSNotifacation一样是,可以一对多。同样在使用的过程中,有添加观察者,也需要移除对应的观察者,不然就有可能出现crash的状况,而且很难注意到这个,所以在使用的情况下需要特别注意这点。

KVO基本用法

1、可否监听成员变量呢?

监听成员变量

日志打印如下:2019-05-13 10:59:01.013770+0800 KVODemo[1387:31321] keyPath:name,change:{

    kind = 1;

    new = Test;

}

没有监听到成员变量的变化。why?这就需要了解KVO的底层原理了。我门打个断点调试下:

断点调试

2、通知触发机制:

2.1、自动触发:

/**

调用模式,是否响应

@param key KVO观察属性

@return YES 正常发送通知; NO 不发送通知 默认返回YES

*/

+(BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString*)key;

2.2、手动触发:

在被观察类中重写+(BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString*)key,根据key返回NO,然后在其他的地方手动调用下面两个方法即可。

- (void)willChangeValueForKey:(NSString*)key;

- (void)didChangeValueForKey:(NSString*)key;

根据上述KVO的机制,我们发现添加观察者时,被观察Person对象的isa指针指向到了一个NSKVONotifying_Person类,这个类是在添加观察者时候,底层利用runtime动态添加的,然后在setter方法中调用- (void)willChangeValueForKey:(NSString*)key和- (void)didChangeValueForKey:(NSString*)key,具体如下:

kvo原理

kvo是基于runtime机制实现的,运用了一个swizzing技术.就是类型混合指针机制, 将2个对象的isa指针互相调换, 就是俗称的黑魔法.

当某个类的属性对象第一次被观察时,系统就会在runtime动态地创建该类的一个派生类,在这个派生类中重写基类中任何被观察属性的setter 方法。派生类在被重写的setter方法内实现真正的通知机制(这也就解释了,为什么不能监听对象的成员变量了,必须要通过setter方法),如原类为Person,那么生成的派生类名为NSKVONotifying_Person

每个类对象中都有一个isa指针指向当前类,当一个类对象的第一次被观察,那么系统会偷偷将isa指针指向动态生成的派生类,从而在给被监控属性赋值时执行的是派生类的setter方法。

键值观察通知依赖于NSObject 的两个方法: willChangeValueForKey:和 didChangevlueForKey:;在一个被观察属性发生改变之前, willChangeValueForKey:一定会被调用,这就 会记录旧的值。而当改变发生后,didChangeValueForKey:会被调用,继而 observeValueForKey:ofObject:change:context:也会被调用。

补充:kvo的这套实现机制中苹果还偷偷重写了class方法,让我们误认为还是使用的当前类,从而达到隐藏生成的派生类。

好了原理知道了,我们是不是可以自己写一个KVO呢,具体见Demo

3、KVO其他的用法

3.1、监听属性的属性(属性依赖):

在被观察的对象的类中重写+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingValueForKey:(NSString*)key方法,具体如写:

+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingValueForKey:(NSString*)key {

            NSSet*keyPaths = [super keyPathsForValuesAffectingValueForKey:key];

//dog属性的相关属性发生变化, 避免因为监听dog的多个属性而写多份KVO监听代码

            if([key isEqualToString:@"dog"]) { 

                     keyPaths = [NSSet setWithObjects:@"_dog.age",@"_dog.color",nil];         

            }

            return keyPaths;

}

3.2、监听集合类属性:

//监听容器类

[self.person addObserver:self forKeyPath:@"array" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];

//该方法无法触发

[self.person.array addObject:@"元素"];

//使用以下方法可以触发,

NSMutableArray*tempArray = [self.person mutableArrayValueForKey:@"array"]; [tempArray addObject:@"元素"];

4、拓展:

如上所说,kvo也有很多不足,如kvo的addObserver和removeObserve是一一对应的,不然的话,可能会导致crash,另外,还需要重写observerValueKeyPath。。。这个方法来接受通知,非常不简洁方便。针对对二点,我们可以用block回调通知,具体见Demo

///block形式回调通知

- (void)hxw_addObserver:(NSObject*)observer forKeyPath:(NSString*)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options observerBlock:(ObserverBlock)block;

使用方式:

[self.person hxw_addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew|NSKeyValueObservingOptionOld observerBlock:^(NSString * _Nonnull keyPath, NSDictionary * _Nonnull change, id  _Nonnull observer) {

        NSLog(@"keyPath:%@,change:%@,class:%@",keyPath,change,[weakSelf class]);

    }];