iOS KVO本质探索

KVO全称为Key Value Observing，键值监听机制，由NSKeyValueObserving协议提供支持，NSObject类继承了该协议，所以NSObject的子类都可使用该方法。

KVO使用步骤

1.注册观察者(为被观察这指定观察者以及被观察者属性)
创建一个Person对象，写一个age属性，为age属性添加KVO监听

/* 
options: 有4个值，分别是：
NSKeyValueObservingOptionOld 把更改之前的值提供给处理方法 
NSKeyValueObservingOptionNew 把更改之后的值提供给处理方法 
NSKeyValueObservingOptionInitial 把初始化的值提供给处理方法，一旦注册，立马就会调用一次。通常它会带有新值，而不会带有旧值。 
NSKeyValueObservingOptionPrior 分2次调用。在值改变之前和值改变之后。 
 */
//注册一个监听器用于监听指定的key路径
[self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"123"];

2.实现回调方法

// 当监听对象的属性值发生改变时，就会调用
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context{
    NSLog(@"监听到%@的%@属性值改变了 - %@ - %@", object, keyPath, change, context);
}

3.修改需要监听的属性值，查看是否监听成功

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    self.person1.age = 10;
}

使用注意点

[self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"123"] ;这行代码中context:@"123"这个参数传的值都会
-- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context{}传到回调方法中context中来，用途：如果说在一个控制器中我们监听了多个属性的变化，而每一个属性的变化之后对应的事件处理也是不一样的，那么在注册观察者时context 传不同的字符串就可以区分判断了

思考：为什么注册观察者之后，修改观察对象属性的值，就会走回调方法？KVO是怎么实现这个功能的呢？

带着这两个问题下面来一探究竟

OC是消失机制当我们调用 self.person1.age = 10; 这行代码时实际就是[self.person setAge:10] 然后再转化成objc_msgsend(person,@selector(setAge)),那么是不是KVO在setAge 这个方法中做了文章呢？前几篇文章已经写到对象方法存储到类对象中，那么在控制台输入 po self.person.isa 发现结果并不是 Person 而是 NSKVONotifying_Person 这说明KVO在运行时新建了一个NSKVONotifying_Person类,将person的isa指针指向这个类, 在控制台输入 po [self.person class]发现输出的是Person而不是NSKVONotifying_Person。这是为什么？

猜测：系统在运行时，KVO动态创建一个NSKVONotifying_Person类，将person的isa指针指向这个类。新创建的NSKVONotifying_Person 继承与Person 并且重写了 setAge方法和 class方法

验证1：NSKVONotifying_Person是否继承自Person，是否重写了Class方法

#import 
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    self.person1.age = 20;
    //获取类对象
    Class personClass = object_getClass(self.person1);
    //通过类对象获取父类
    Class personClass02 = class_getSuperclass(personClass);
    NSLog(@"%@-------%@",personClass02,personClass03);
}
输出 NSKVONotifying_Person-------Person

通过这几行代码就可以证明NSKVONotifying_Person 继承自 Person

细节
再获取类对象时可以使用object_getClass 也可以使用[A class],上面为什么使用了object_getClass而不是使用[A class]呢？
答案： NSKVONotifying_Person 重写了class方法，[person class]返回的并不是原对象而是原对象的父类也就是Person类，如果没有重写的话，返回person的isa指针指向的类打印结果应该是NSKVONotifyin_Person，但是苹果官方不希望将NSKVONotifyin_Person类的内部实现暴露出来，所以在内部重写了class方法，直接返回Person类，所以我们在调用person的class方法时，返回的是Person类。

验证2：NSKVONotifying_Person是否重写了setAge方法

  //新建另外一个person2对象，不添加监听
 self.person2 = [[Person alloc] init];
 self.person2.age = 2;

//点击修改person2的值
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    self.person.age = 20;
    Class personClass = object_getClass(self.person);
    Class personClass02 = object_getClass(personClass);
    Class personClass03 = class_getSuperclass(personClass);
    
    //修改person2的值
    self.person2.age = 20;
}

答案：person2 在调用setAge方法时并没有触发回调方法，而添加了观察者的person对象在调用setAge 方法时触发了方法，说明NSKVONotifying_Person 重写了setAge方法

思考1：NSKVONotifying_Person怎么重写了setAge方法以实现触发回调

经过查看底层源码和相关资料分析们可以知道，NSKVONotifyin_Person中的setAge方法中其实调用了Fundation框架中C语言函数_NSsetIntValueAndNotify，而_NSsetIntValueAndNotify内部做的操作相当于，首先调用willChangeValueForKey方法，之后调用父类的setAge方法对成员变量赋值，最后调用didChangeValueForKey方法。其中didChangeValueForKey中会调用监听器的监听方法，最终来到监听者的observeValueForKeyPath方法。

思考2：NSKVONotifyin_Person的内部结构是怎样的？

NSKVONotifyin_Person作为Person的子类，其superclass指针指向Person类，并且NSKVONotifyin_Person内部的setAge方法做了单独的实现。我们可以通过runtime的方法去分别打印person1和person2两个对象和NSKVONotifyin_Person类对象内存储的对象方法：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    self.person1 = [[Person alloc] init];
    self.person1.age = 1;
    
    self.person2 = [[Person alloc] init];
    self.person2.age = 2;
// 给person1对象添加KVO监听
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"123"];

    [self printMethods: object_getClass(self.person1)];
    [self printMethods: object_getClass(self.person2)];

    [self.person1 removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}

- (void) printMethods:(Class)cls
{
    unsigned int count ;
    Method *methods = class_copyMethodList(cls, &count);
    NSMutableString *methodNames = [NSMutableString string];
    [methodNames appendFormat:@"%@ : ", cls];
    
    for (int i = 0 ; i < count; i++) {
        Method method = methods[I];
        NSString *methodName  = NSStringFromSelector(method_getName(method));
        
        [methodNames appendString: methodName];
        [methodNames appendString:@" "];
        
    }
    
    NSLog(@"%@",methodNames);
    free(methods);
}

打印输出：

Person : setAge:, age,
NSKVONotifying_Person : setAge:, class, dealloc, _isKVOA,

NSKVONotifyin_Person的内存结构及方法调用顺序

NSKVONotifyin_Person的内存结构及方法调用顺序图解

总结：

1、KVO的本质是什么？
当我们给对象注册一个观察者添加了KVO监听时，系统会修改这个对象的isa指针指向。在运行时，动态创建一个新的子类，NSKVONotifying_A类，将A的isa指针指向这个子类，来重写原来类的set方法；set方法实现内部会顺序调用willChangeValueForKey方法、原来的setter方法实现、didChangeValueForKey方法，而didChangeValueForKey方法内部又会调用监听器的observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:监听方法。
2、如何手动触发KVO？
实现调用willChangeValueForKey和didChangeValueForKey方法。

如有疑问：
iOS OC对象的本质窥探（一）
iOS OC对象的本质窥探（对象分类）（二）

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