KVO剖析与使用

KVO -- Key Value Observing(键值观察)

键值观察是一种机制,它允许对象在其他对象的指定属性发生变化时被通知。了解KVO前建议先理解 KVC

使用流程

  • 添加观察者addObserver:forKeyPath:options:context:方法将观察者注册到被观察的对象中;
    context:更安全、更可扩展的方法是使用上下文来确保接收到的通知发送给观察者而不是superclass,建议使用全局变量
  • 实现observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:在观察者内部接受变更通知消息;
  • 移除观察者removeObserver:forKeyPath:方法注销该观察者,在不需要接收消息时移除,一般在观察者的dealloc移除。
KVO原理

KVO通过isa-swizzle,在-addObserver:添加观察者后,生成动态子类NSKVONotifying_(ClassName)且当前对象的isa指向动态子类,直到移除观察后isa指回原类。如事例中的HTKVOModel类----生成的动态子类NSKVONotifying_HTKVOModel

KVO流程

生成的动态子类NSKVONotifying_(ClassName)的生命周期?
由于类的加载需要加载属性、协议、方法和系统api等,该过程很耗性能,所以动态子类不会随着移除观察者而销毁--空间换取时间。除非调用unmap_images、大量释放运行内存或app销毁等会被销毁。(map-images关于类的加载及映射。)

原理验证

  • kvo使用流程 : addObserver、observerValueForKeyPath、removeObserver


    添加观察者、实现接收

    移除观察者

触发KVO三种方式

1、Setter方法
2、KVC,"- setValue: forKey:"触发(成员变量、数组添加元素等)
3、-willChangeValueForKey:、-didChangeValueForKey:成对存在
( 需要借助lldb 断点watchpoint语句(watchpoint set variable self->_kvoModel->_name),观察者观察_name值变化 lldb学习)

1、Setter方法触发KVO底层实现


Setter方法赋值后,定位到setName:

小结:Setter方法系统在内部添加willChangeValueForKey、didChangeValueForKey

2、KVC触发KVO底层实现 - setValue: forKey:触发(成员变量、数组添加元素等)


--成员变量
self.kvoModel->sun = @"123"; 无法触发KVO

[self.kvoModel setValue:@"111" forKey:@"sun"]; 触发KVO

--NSMutableArray 添加元素

    //代码实现 --  NSMutableArray 添加元素KVC方式触发方式
   [self printClasses:self.class];
   [self addObserver:self forKeyPath:@"dataArr" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:NULL];
   [self printClasses:self.class];
   [self printClassAllMethod:objc_getClass("NSKVONotifying_MyKVCViewController")];
//    [self.dataArr addObject:@"1"]; //无法触发
   [[self mutableArrayValueForKey:@"dataArr"] addObject:@"1"];//触发成功


小结:系统在内部添加willChangeValueForKey、didChangeValueForKey

3、-willChangeValueForKey:、-didChangeValueForKey:触发KVO底层实现。两方法必须成对存在

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

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

- (void) notifyForKey: (NSString *)aKey ofInstance: (id)instance prior: (BOOL)f;
- (void) observeValueForKeyPath: (NSString*)aPath ofObject: (id)anObject change: (NSDictionary*)aChange context: (void*)aContext;
调用顺序(willChangeValueForKey、didChangeValueForKey) ~>  notifyForKey ~> observeValueForKeyPath。
最终didChangeValueForKey响应给观察者
//手动触发KVO
- (void)setName:(NSString *)name{
   [self willChangeValueForKey:@"name"];
   _name = name;
   [self didChangeValueForKey:@"name"];
}
/**
手动关闭KVO

添加观察者(-addObserver:...)
会触发 +automaticallyNotifiesObserversForKey:方法。如果未重写直接触发
NSObject(NSKeyValueObservingCustomization)定制分类的>automaticallyNotifiesObserversForKey
*/
+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key{
   NSLog(@"%s", __func__);
   return NO;
}

小结:调用顺序(willChangeValueForKey、didChangeValueForKey) ~> notifyForKey ~> observeValueForKeyPath;最终didChangeValueForKey响应给观察者

扩展

属性与成员变量的区别。属性在llvm时被注入了setter方法

属性会生成相应的 属性监听方法,进行定制化操作
[注意]automaticallyNotifiesObserversForKey返回No,不会响应属性监听方法;属性监听方法 优先级较低

#mark pragma -- 相关事例类代码
//HTKVOModel 类代码
@interface HTKVOModel : NSObject{
    @public
    NSString *sun;
}

///<#code#>
@property (nonatomic,copy) NSString *name;

///<#code#>
@property (nonatomic,assign) int age;

@end

@implementation HTKVOModel

/**
 手动关闭KVO
 
 添加观察者(-addObserver:...)
 会触发 +automaticallyNotifiesObserversForKey:方法。如果未重写直接触发
 NSObject(NSKeyValueObservingCustomization)定制分类的automaticallyNotifiesObserversForKey
 */
//+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key{
//    NSLog(@"%s", __func__);
//    return YES;
//}

//扩展 -- 属性会生成相应的属性监听方法,进行定制化操作
///automaticallyNotifiesObserversForKey返回No,不会响应,属性监听方法;属性监听方法优先级较低
//+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversOfName{
//    NSLog(@"%s", __func__);
//    return YES;
//}



@end

//需要使用Tool方法
#pragma mark - 打印当前类的方法列表
- (void)printClassAllMethod:(Class)cls{
    //实例方法存放在类,类方法存在元类 此处的方法为该类所有(自己声明或重写)
    unsigned int count = 0;
    Method *methodList = class_copyMethodList(cls, &count);
    for (int i = 0; i<count; i++) {
        Method method = methodList[i];
        SEL sel = method_getName(method);
        IMP imp = class_getMethodImplementation(cls, sel);
        NSLog(@"%@-%p", NSStringFromSelector(sel), imp);
    }
    free(methodList);
}
#pragma mark - 打印当前类及其子类
- (void)printClasses:(Class)cls {
    
    //注册类总数
    int count = objc_getClassList(NULL, 0);
    //创建一个数组包含给定对象
    NSMutableArray *mutArr = [NSMutableArray arrayWithObject:cls];
    //获取所有注册类
    Class *classes = (Class*)malloc(sizeof(Class)*count);
    objc_getClassList(classes, count);
    for (int i = 0; i<count; i++) {
        if (cls == class_getSuperclass(classes[i])) {
            [mutArr addObject:classes[i]];
        }
    }
    free(classes);
    NSLog(@"%@",mutArr);
}

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