【OC底層】KVO原理
KVO的原理是什麼？底層是如何實現的？
我們可以通過程式碼去探索一下。
建立自定義類：XGPerson
@interface XGPerson : NSObject @property (nonatomic,assign) int age; @property (nonatomic,copy) NSString* name; @end
我們的思路就是看看物件新增KVO之前和之後有什麼變化，是否有區別，程式碼如下：
@interface ViewController () @property (strong, nonatomic) XGPerson*person1; @property (strong, nonatomic) XGPerson *person2; @end - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; self.person1 = [[XGPerson alloc]init]; self.person2 = [[XGPerson alloc]init]; self.person1.age = 1; self.person2.age = 10; // 新增監聽之前,獲取類物件，通過兩種方式分別獲取 p1 和 p2的類物件NSLog(@"before getClass--->> p1:%@ p2:%@",object_getClass(self.person1),object_getClass(self.person2)); NSLog(@"before class--->> p1:%@ p2:%@",[self.person1 class],[self.person2 class]); // 新增KVO監聽 NSKeyValueObservingOptions option = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld; [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:option context:nil]; // 新增監聽之後，獲取類物件 NSLog(@"after getClass--->> p1:%@ p2:%@",object_getClass(self.person1),object_getClass(self.person2)); NSLog(@"after class--->> p1:%@ p2:%@",[self.person1 class],[self.person2 class]); }
輸出：
2018-11-02 15:16:13.276167+0800 KVO原理[4083:170379] before getClass--->> p1:XGPerson p2:XGPerson 2018-11-02 15:16:13.276271+0800 KVO原理[4083:170379] before class--->> p1:XGPerson p2:XGPerson 2018-11-02 15:16:13.276712+0800 KVO原理[4083:170379] after getClass--->> p1:NSKVONotifying_XGPerson p2:XGPerson 2018-11-02 15:16:13.276815+0800 KVO原理[4083:170379] after class--->> p1:XGPerson p2:XGPerson
從上面可以看出，object_getClass 和 class 方式分別獲取到的 類物件竟然不一樣，在物件添加了KVO之後，使用object_getClass的方式獲取到的物件和我們自定義的物件不一樣，而是NSKVONotifying_XGPerson，可以懷疑 class 方法可能被篡改了.
最終發現NSKVONotifying_XGPerson是使用Runtime動態建立的一個類，是XGPerson的子類.
看完物件，接下來我們來看下屬性，就是被我們添加了KVO的屬性age,我們要觸發KVO回撥就是去給age設定個值,那它肯定就是呼叫setAge這個方法.
下面監聽下這個方法在被添加了KVO之後有什麼不一樣.
NSLog(@"person1新增KVO監聽之前 - %p %p", [self.person1 methodForSelector:@selector(setAge:)], [self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]); // 新增KVO監聽 NSKeyValueObservingOptions option = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld; [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:option context:nil]; NSLog(@"person1新增KVO監聽之後 - %p %p", [self.person1 methodForSelector:@selector(setAge:)], [self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]);
輸出：
2018-11-02 15:16:13.276402+0800 KVO原理[4083:170379] person1新增KVO監聽之前 - 0x10277c3e0 0x10277c3e0 2018-11-02 15:16:17.031319+0800 KVO原理[4083:170379] person1新增KVO監聽之後 - 0x102b21f8e 0x10277c3e0
看輸出我們能發現，在監聽之前兩個物件的方法所指向的實體地址都是一樣的，新增監聽後，person1物件的setAge方法就變了，這就說明一個問題，這個方法的實現變了，我們再通過Xcode斷點除錯列印看下到底呼叫什麼方法
斷點後，在偵錯程式中使用 po 列印物件
(lldb) po [self.person1 methodForSelector:@selector(setAge:)]
(Foundation`_NSSetIntValueAndNotify)
(lldb) po [self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]
(KVO原理`-[XGPerson setAge:] at XGPerson.m:13)
通過輸出結果可以發現person1的setAge已經被重寫了，改成了呼叫Foundation框架中C語言寫的 _NSSetIntValueAndNotify 方法，
還有一點，監聽的屬性值型別不同，呼叫的方法也不同,如果是NSString的，就會呼叫 _NSSetObjectValueAndNotify 方法,會有幾種型別
大家都知道蘋果的程式碼是不開源的，所以我們也不知道 _NSSetIntValueAndNotify 這個方法裡面到底呼叫了些什麼，那我們可以試著通過其它的方式去猜一下里面是怎麼呼叫的。
KVO底層的呼叫順序
我們先對我們自定義的類下手，重寫下類裡面的幾個方法：
類實現：
#import "XGPerson.h"
@implementation XGPerson
- (void)setAge:(int)age{
_age = age;
NSLog(@"XGPerson setAge");
}
- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key{
[super willChangeValueForKey:key];
NSLog(@"willChangeValueForKey");
}
- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key{
NSLog(@"didChangeValueForKey - begin");
[super didChangeValueForKey:key];
NSLog(@"didChangeValueForKey - end");
}
重寫上面3個方法來監聽我們的值到底是怎麼被改的，KVO的通知回撥又是什麼時候呼叫的
我們先設定KVO的監聽回撥
// KVO監聽回撥 - (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context{ NSLog(@"監聽到%@的%@屬性值改變了 - %@", object, keyPath, change[@"new"]); }
我們直接修改person1的age值，觸發一下KVO，輸出如下：
2018-11-02 15:38:24.788395+0800 KVO原理[4298:186471] willChangeValueForKey 2018-11-02 15:38:24.788573+0800 KVO原理[4298:186471] XGPerson setAge 2018-11-02 15:38:24.788696+0800 KVO原理[4298:186471] didChangeValueForKey - begin 2018-11-02 15:38:24.788893+0800 KVO原理[4298:186471] 監聽到<XGPerson: 0x60400022f420>的age屬性值改變了 - 2 2018-11-02 15:38:24.789014+0800 KVO原理[4298:186471] didChangeValueForKey - end
從結果中可以看出KVO是在哪個時候觸發回撥的，就是在 didChangeValueForKey 這個方法裡面觸發的
NSKVONotifying_XGPerson子類的研究
接下來我們再來研究下之前上面說的那個 NSKVONotifying_XGPerson 子類，可能大家會很好奇這裡面到底有些什麼東西，下面我們就使用runtime將這個子類的所有方法都打印出來
我們先寫一個方法用來列印一個類物件的所有方法，程式碼如下：
// 獲取一個物件的所有方法 - (void)getMehtodsOfClass:(Class)cls{ unsigned int count; Method* methods = class_copyMethodList(cls, &count); NSMutableString* methodList = [[NSMutableString alloc]init]; for (int i=0; i < count; i++) { Method method = methods[i]; NSString* methodName = NSStringFromSelector(method_getName(method)); [methodList appendString:[NSString stringWithFormat:@"| %@",methodName]]; } NSLog(@"%@物件-所有方法：%@",cls,methodList); }
下面使用這個方法列印下person1的所有方法，順便我們再對比下 object_getClass 和 class
// 一定要使用 object_getClass去獲取類物件，不然獲取到的不是真正的那個子類，而是XGPperson這個類 [self getMehtodsOfClass:object_getClass(self.person1)]; // 使用 class屬性獲取的類物件 [self getMehtodsOfClass:[self.person1 class]];
輸出：
2018-11-02 15:45:07.918209+0800 KVO原理[4369:190437] NSKVONotifying_XGPerson物件-所有方法：| setAge:| class| dealloc| _isKVOA 2018-11-02 15:45:07.918371+0800 KVO原理[4369:190437] XGPerson物件-所有方法：| .cxx_destruct| name| willChangeValueForKey:| didChangeValueForKey:| setName:| setAge:| age
通過結果可以看出，這個子類裡面就是重寫了3個父類方法，還有一個私有的方法，我們XGPerson這個類還有一個name屬性，這裡為什麼沒有setName呢？因為我們沒有給 name 屬性新增KVO，所以就不會重寫它，這裡面確實有那個 class 方法，確實被重寫了，所以當我們使用 [self.person1 class] 的方式的時候它內部怎麼返回的就清楚了。
NSKVONotifying_XGPerson 虛擬碼實現
通過上面的研究，我們大概也能清楚NSKVONotifying_XGPerson這個子類裡面是如何實現的了，大概的程式碼如下：
標頭檔案：
@interface NSKVONotifying_XGPerson : XGPerson @end
實現：
#import "NSKVONotifying_XGPerson.h" // KVO的原理虛擬碼實現 @implementation NSKVONotifying_XGPerson - (void)setAge:(int)age{ _NSSetIntValueAndNotify(); } - (void)_NSSetIntValueAndNotify{ // KVO的呼叫順序 [self willChangeValueForKey:@"age"]; [super setAge:age]; // KVO會在didChangeValueForKey裡面呼叫age屬性變更的通知回撥 [self didChangeValueForKey:@"age"]; } - (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key{ // 通知監聽器，某某屬性值發生了改變 [oberser observeValueForKeyPath:key ofObject:self change:nil context:nil]; } // 會重寫class返回父類的class // 原因：1.為了隱藏這個動態的子類 2.為了讓開發者不那麼迷惑 - (Class)class{ return [XGPerson class]; } - (void)dealloc{ // 回收工作 } - (BOOL)_isKVOA{ return YES; }
總結
KVO是通過runtime機制動態的給要新增KVO監聽的物件建立一個子類，通過這個子類重寫一些父類的方法達到觸發KVO回撥的目的.
補充
KVO是使用了典型的釋出訂閱者設計模式實現事件回撥的功能，多個訂閱者，一個釋出者，簡單的實現如下：
1> 訂閱者向釋出者進行訂閱.
2> 釋出者將訂閱者資訊儲存到一個集合中.
3> 當觸發事件後，釋出者就遍歷這個集合分別呼叫之前的訂閱者，從而達到1對多的通知.
以上已全部完畢,如有什麼不正確的地方大家可以指出~~ ^_^ 下次再見~~