iOS开发之基础篇（15）—— KVC、KVO

版本

Xcode 9.1

KVC

1、概述

KVC（Key Value Coding）即键值编码，能简便地动态读写对象属性，其实现方法是使用字符串来描述需要更改的对象属性。
KVC的操作方法由NSKeyValueCoding协议提供，而NSObject遵循了该协议，所以说，OC中几乎所有的对象都支持KVC操作。

2、操作方法

• 写入操作
  setValue:(nullable id) forKey:(NSString *) 用于简单路径
  setValue:(nullable id) forKeyPath:(NSString *) 用于复合路径
• 读取操作
  valueForKey:(NSString *) 用于简单路径
  valueForKeyPath:(NSString *) 用于复合路径

所谓简单路径，指访问对象本身的属性；所谓复合路径，指访问对象属性里的对象的属性（比如对象A属性里面包含对象B，对象B有属性name，那么对象A访问对象B的name属性即为复合路径）。

示例：
对象Person里面包含属性name、age及对象Dog。对象Dog里有属性name、age。

Person.h

#import "Dog.h"

@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, copy)     NSString    *name;
@property (nonatomic, assign)   NSInteger   age;

@property (nonatomic, retain)   Dog         *dog;

@end

Dog.h

@interface Dog : NSObject

@property (nonatomic, copy)     NSString    *name;
@property (nonatomic, assign)   NSInteger   age;

@end

main.m

    // 实例化一个Person
    Person *person = [[Person alloc] init];
    
    // 简单路径的写入操作
    [person setValue:@"King" forKey:@"name"];
    [person setValue:@23 forKey:@"age"];        // 注

    // 简单路径的写入操作（用NSDictionary批量设置）
//    NSDictionary *dic = @{@"name":@"King", @"age":@23,};
//    [person setValuesForKeysWithDictionary:dic];
    
    // 简单路径的读取操作
    NSLog(@"Person name = %@", [person valueForKey:@"name"]);
    NSLog(@"Person age = %ld", [[person valueForKey:@"age"] integerValue]);
    
    
    // 实例化person里的Dog对象属性，否则为nil不能进行如下操作
    person.dog = [[Dog alloc] init];
    
    // 复杂路径的写入操作
    [person setValue:@"XiaoHei" forKeyPath:@"dog.name"];
    [person setValue:@3 forKeyPath:@"dog.age"];
    
    // 复杂路径的读取操作
    NSLog(@"Dog name = %@", [person valueForKeyPath:@"dog.name"]);
    NSLog(@"Dog age = %ld", [[person valueForKeyPath:@"dog.age"] integerValue]);

注：@3是一种简便写法，相当于[NSNumber numberWithInt:3]；又如@[]代表数组，@{}代表NSDictionary。如果直接将一个int赋值给id类型的数据，编译会报错。

输出结果：

3、底层实现

• 写入操作时（例如setValue: forKey:@"A"），方法内部会做以下操作：

1. 检查是否存在相应key的setter方法（setA），如存在则调用setter方法；
2. 如果没有setter方法，就会查找与key相同名称并且带下划线的成员变量（_A），如果有则直接赋值；
3. 如果没有带下划线的成员变量，则搜索与key同名的成员变量（A），有则直接赋值；
4. 如果最后仍没找到，则调用setValue: forUndefinedKey:方法。

• 读取操作时（例如valueForKey:@"A"），方法内部会做以下操作：

1. 检查是否存在相应key的getter方法（A），如存在则调用getter方法；
2. 如果没有getter方法，就会查找与key相同名称并且带下划线的成员变量（_A），如果有则直接读取；
3. 如果没有带下划线的成员变量，则搜索与key同名的成员变量（A），有则直接读取；
4. 如果最后仍没找到，则调用valueForUndefinedKey:方法。

setValue: forUndefinedKey:和valueForUndefinedKey:方法默认实现都是抛出异常，我们可以根据需要重写它们。

KVO

1、概述

KVO（Key Value Observing）即键值监听，是一种观察者模式，通过对某个对象的某个属性添加监听，当该属性改变时，会调用相应方法。
KVO的操作方法由NSKeyValueObserving协议提供，而NSObject遵循了该协议，所以说，OC中几乎所有的对象都支持KVO操作。

2、操作方法

• 注册指定key路径的观察者：addObserver: forKeyPath: options: context:
• 回调监听：observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:
• 删除指定key路径的观察者：removeObserver: forKeyPath:

示例（由KVC示例进化）：

#import "ViewController.h"
#import "Person.h"

@interface ViewController () {
    
    Person *person;
}

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    // 实例化一个Person
    person = [[Person alloc] init];     // 因为要移除监听，所以把person设为全局变量
    
    // 简单路径的写入操作
    [person setValue:@"King" forKey:@"name"];
    [person setValue:@23 forKey:@"age"];        // 注
    
    // 简单路径的读取操作
    NSLog(@"Person name = %@", [person valueForKey:@"name"]);
    NSLog(@"Person age = %ld", [[person valueForKey:@"age"] integerValue]);
    
    
    // 实例化person里的Dog对象属性，否则为nil不能进行如下操作
    person.dog = [[Dog alloc] init];
    
    // 复杂路径的写入操作
    [person setValue:@"XiaoHei" forKeyPath:@"dog.name"];
    [person setValue:@3 forKeyPath:@"dog.age"];
    
    // 复杂路径的读取操作
    NSLog(@"Dog name = %@", [person valueForKeyPath:@"dog.name"]);
    NSLog(@"Dog age = %ld", [[person valueForKeyPath:@"dog.age"] integerValue]);
    
    /* 添加对name的监听（注册观察者）*/
    //第一个参数 observer：观察者 
    //第二个参数 keyPath： 被观察的属性名称
    //第三个参数 options： 观察属性的新值、旧值等的一些配置（枚举值，可以根据需要设置，例如这里可以使用两项）
    //第四个参数 context： 上下文，可以为 KVO 的回调方法传值（例如设定为一个放置数据的字典）
    [person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew|NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
    
    person.name = @"Haha";      // 这句会调用如下变化方法
}


/**
 当name发生变化时调用此方法
 
 @param keyPath 属性名称
 @param object 被观察的对象
 @param change 变化前后的值都存储在 change 字典中
 @param context 注册观察者时，context 传过来的值
 */
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context {
    
    if ([keyPath isEqualToString:@"name"]) {
        NSLog(@"newValue:%@, oldValue:%@", [change objectForKey:@"new"],change[@"old"]);
    }
}


- (void)dealloc {
    
    // 移除监听
    [person removeObserver:self forKeyPath:@"name"];
}


@end

结果：

3、优缺点

• 优点

1. 能够提供一种简单的方法实现两个对象间的同步。
2. 能够对系统对象的状态改变作出响应，而不需要改变内部对象的实现；
3. 能够提供观察的属性的最新值以及先前值；
4. 用key paths来观察属性，因此也可以观察嵌套对象；
5. 监听对象可以是空的，为了防止意外崩溃；
6. 完成了对观察对象的抽象，因为不需要额外的代码来允许观察值能够被观察。

• 缺点

1. 观察的属性（对应key）是字符串类型，纯手打容易出错，且编译器不会警告以及检查；
2. 对属性重构将导致我们的观察代码不再可用；
3. 只能监测对象属性，不能对方法或者动作做出反应。