一、简介
KVC/KVO是观察者模式的一种实现,在Cocoa中是以被万物之源NSObject类实现的NSKeyValueCoding/NSKeyValueObserving非正式协议的形式被定义为基础框架的一部分。从协议的角度来说,KVC/KVO本质上是定义了一套让我们去遵守和实现的方法。
当然,KVC/KVO实现的根本是Objective-C的动态性和runtime,这在后文的原理部分会有详述。
1、KVC简介
全称是Key-valuecoding,翻译成键值编码。顾名思义,在某种程度上跟map的关系匪浅。它提供了一种使用字符串而不是访问器方法去访问一个对象实例变量的机制。
2、KVO简介
全称是Key-value observing,翻译成键值观察。提供了一种当其它对象属性被修改的时候能通知当前对象的机制。再MVC大行其道的Cocoa中,KVO机制很适合实现model和controller类之间的通讯。
二、KVC相关技术
1、Key和Key Path
KVC定义了一种按名称访问对象属性的机制,支持这种访问的主要方法是:
- (id)valueForKey:(NSString *)key;
- (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key;
- (id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;
- (void)setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;
前边两个方法用到的Key较容易理解,就是要访问的属性名称对应的字符串。
后面两个方法用到的KeyPath是一个被点操作符隔开的用于访问对象的指定属性的字符串序列。比如KeyPath address.street将会访问消息接收对象所包含的address属性中包含的一个street属性。其实KeyPath说白了就是我们平时使用点操作访问某个对象的属性时所写的那个字符串。
三、实现原理
1、KVC如何访问属性值
KVC再某种程度上提供了访问器的替代方案。不过访问器方法是一个很好的东西,以至于只要是有可能,KVC也尽量再访问器方法的帮助下工作。为了设置或者返回对象属性,KVC按顺序使用如下技术:
①检查是否存在-
检查是否存在名为-set
②如果上述方法不可用,则检查名为-_
③如果没有找到访问器方法,可以尝试直接访问实例变量。实例变量可以是名为:
④如果仍为找到,则调用valueForUndefinedKey:和setValue:forUndefinedKey:方法。这些方法的默认实现都是抛出异常,我们可以根据需要重写它们。
2、KVC/KVO实现原理
键值编码和键值观察是根据isa-swizzling技术来实现的,主要依据runtime的强大动态能力。
当某个类的对象第一次被观察时,系统就会在运行期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 方法实现真正的通知机制,就如前面手动实现键值观察那样。这么做是基于设置属性会调用 setter 方法,而通过重写就获得了 KVO 需要的通知机制。当然前提是要通过遵循 KVO 的属性设置方式来变更属性值,如果仅是直接修改属性对应的成员变量,是无法实现 KVO 的。
同时派生类还重写了 class 方法以“欺骗”外部调用者它就是起初的那个类。然后系统将这个对象的 isa 指针指向这个新诞生的派生类,因此这个对象就成为该派生类的对象了,因而在该对象上对 setter 的调用就会调用重写的 setter,从而激活键值通知机制。此外,派生类还重写了 dealloc 方法来释放资源。
isa指针指向的其实是类的元类,如果之前的类名为:Person,那么被runtime更改以后的类名会变成:NSKVONotifying_Person。
新的NSKVONotifying_Person类会重写以下方法:
增加了监听的属性对应的set方法,class,dealloc,_isKVOA。
①class
重写class方法是为了我们调用它的时候返回跟重写继承类之前同样的内容。
打印如下内容:
NSLog(@"self->isa:%@",self->isa);
NSLog(@"self class:%@",[self class]);
在建立KVO监听前,打印结果为:
self->isa:Person
self class:Person
在建立KVO监听之后,打印结果为:
self->isa:NSKVONotifying_Person
self class:Person
这也是isa指针和class方法的一个区别,大家使用的时候注意。
②重写set方法
新类会重写对应的set方法,是为了在set方法中增加另外两个方法的调用:
- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key
- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key
其中,didChangeValueForKey:方法负责调用:
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
ofObject:(id)object
change:(NSDictionary*)change
context:(void *)context
方法,这就是KVO实现的原理了!
如果没有任何的访问器方法,-setValue:forKey方法会直接调用:
- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key
- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key
如果在没有使用键值编码且没有使用适当命名的访问起方法的时候,我们只需要显示调用上述两个方法,同样可以使用KVO!