OC 中 KVO 的原理总结

KVO（Key Value Observing)，可以用来监听一个对象键值的变化，当键值变化时，触发回调函数，做相应的操作，主要用法总结如下：

// 注册Observer: observer：观察者, keyPath：要观察的属性名称, options：对KVO机制进行配置, context: 传入任意类型的对象
addObserver:forKeyPath:options:context:

// 接收通知: keyPath：被监听的对象的属性，object：被监听的对象，change：被监听的对象的属性值的变化，是一个字典，
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context
  
// 移除观察者
-removeObserver:forKeyPath:

举个例子：

@interface Person : NSObject
@property (copy) NSString *gender;
@property (assign) int age;
@end
  
@implementation Person
@end
  
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    // Do any additional setup after loading the view.

    Person *p1 = [[Person alloc] init];
    p1.age = 21;
    p1.gender = @"male";

    [p1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
    
    p1.age = 32;
    
    [p1 removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context {
    NSLog(@"监听到%@的%@改变了%@", object, keyPath, change);
}

// 打印结果：
// 监听到的age改变了{
//    kind = 1;
//    new = 32;
// }

KVO底层是怎么实现的呢？

简单的回答就是：当一个对象执行addObserver之后，对象指向父类的指针isa变成了指向一个新的类NSKVONotifyin_XXX（其中XXX是类名），新类的父类是对象原来的类，新类中的class方法返回对象原来的类，这个新类重写了观察属性的setter方法，让其具有被监听的功能。

我们先验证一下：

NSLog(@"%@", object_getClass(p1));  // NSKVONotifying_Person
NSLog(@"%@", [p1 class]);  // Person

object_getClass返回p1的isa指针指向的类，也就是NSKVONotifying_Person，而class方法还是返回Person，这里是为了隐藏NSKVONotifying_Person，才重写了NSKVONotifying_Person内部的class方法

那么新类中被观察属性的setter是如何实现的呢？

当属性值改变的时候，步骤是这样的：

1. 首先调用willChangeValueForKey
2. 然后调用父类的setter方法对成员变量赋值
3. 最后调用didChangeValueForKey
4. didChangeValueForKey会调用监听方法observeValueForKeyPath

ps: willChangeValueForKey和didChangeValueForKey是来自于NSObject的NSKeyValueObserverNotification分类：@interface NSObject(NSKeyValueObserverNotification)，

我们来验证一下：

在person内部重写willChangeValueForKey:、age属性的setter和didChangeValueForKey:方法，因为willChangeValueForKey和didChangeValueForKey是继承于NSObject，我们需要调用父类对应的方法，才能实现原来的功能：

@implementation Person

- (void)setAge:(int)age
{
    NSLog(@"setAge:");
    _age = age;
}

- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key
{
    NSLog(@"willChangeValueForKey: - begin");
    [super willChangeValueForKey:key];
    NSLog(@"willChangeValueForKey: - end");
}

- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key
{
    NSLog(@"didChangeValueForKey: - begin");
    [super didChangeValueForKey:key];
    NSLog(@"didChangeValueForKey: - end");
}

@end
  
Person *p1 = [[Person alloc] init];
p1.age = 21;
[p1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
p1.age = 32;

// 打印结果：
// willChangeValueForKey: - begin
// willChangeValueForKey: - end
// setAge:
// didChangeValueForKey: - begin
// 监听到的age改变了{
//     kind = 1;
//     new = 32;
// }
// didChangeValueForKey: - end

可以推测，如果只调用didChangeValueForKey方法，也会触发监听方法observeValueForKeyPath：

Person *p1 = [[Person alloc] init];
p1.age = 21;
[p1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
[p1 didChangeValueForKey: @"age"];

// 没有触发监听方法

然而并没有触发监听方法，猜测didChangeValueForKey要和willChangeValueForKey一起使用才有效：

Person *p1 = [[Person alloc] init];
p1.age = 21;
[p1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
[p1 willChangeValueForKey:@"age"];
[p1 didChangeValueForKey: @"age"];

// 监听到的age改变了{
//     kind = 1;
//     new = 21;
// }

实验证明的确如此。

这样我们实现了在不改变属性的情况下，手动触发KVO。