KVO&KVC浅谈

在谈论KVO和KVC之前，先引出几个问题

问题一：iOS用什么方式实现KVO，你可以理解成KVO本质是什么？

1.利用Runtime API动态生成一个子类，并且让instance对象的isa指向这个全新的子类

2.当修改instance对象的属性时，会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify 函数，XXX代表更改的类型

3.重写class方法

4.在willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:之间调用父类原来的seter方法，并且内部会触发监听器的Observer的监听方法(observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:)

添加两张图片：

未使用KVO监听的对象

使用KVO监听的对象

问题二：如何手动触发KVO？

手动调用willChangeValueForKey和didChangeValueForKey:

问题三：通过指针->修改成员变量会触发KVO么？

不会触发KVO，因为没有调用到setter方法

问题四：什么是KVC？修改KVC的属性会触发KVO么？

Key-Value Coding，即键值编码。它是一种不通过存取方法，而通过属性名称字符串间接访问属性的机制

会触发KVO

问题五：KVC的赋值和取值过程是怎样的？或者KVC的实现原理是什么？

赋值：

当调用setValue:属性值 forKey:@"name"的代码时，底层的执行机制如下:

1.程序优先调用set:属性值方法，代码通过setter方法完成设置，注意，这里的是指成员变量名，首字母大小要符合KVC的命名规则，下面也是这样的原则

2.如果没有找到setName:方法，KVC机制会检查一个类方法+(BOOL)accessInstanceVariableDirectory方法没有返回YES，默认该方法会返回YES，如果你重写了该方法让其返回NO的话，那么在这一步KVC会执行setValue:forUndefinedKey:方法，不过一般不会这样做，因为这样做相当于打破了KVC的规则，如果返回YES的话，KVC机制会搜索该类里面有没有名为_的成员变量，无论该变量是在类接口处定义，还是在类实现中定义，也无论用了什么样的访问修饰符，只要存在以_命名的变量，KVC都可以对该成员变量赋值

3.如果该类没有set:方法，也没有_成员变量，KVC机制会搜索_is的成员变量

4.如果没有set:方法，也没有_和_is成员变量，KVC机制再会继续搜索和is的成员变量，再给他们赋值

5.如果上面列出的方法或者成员变量都不存在，系统将会执行该对象的setValue：forUndefinedKey：方法，默认是抛出异常

如果开发者想让这个类禁用KVC里，那么重写+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly方法让其返回NO即可，这样的话如果KVC没有找到set:属性名时，会直接用setValue：forUndefinedKey：方法

取值：

当调用valueForKey：@”name“的代码时，KVC对key的搜索方式不同于setValue：属性值 forKey：@”name“，其搜索方式如下：

1.首先按get,,is的顺序方法查找getter方法，找到的话会直接调用。如果是BOOL或者Int等值类型， 会将其包装成一个NSNumber对象。

2.如果上面的getter没有找到，KVC则会查找countOf,objectInAtIndex或AtIndexes格式的方法。如果countOf方法和另外两个方法中的一个被找到，那么就会返回一个可以响应NSArray所有方法的代理集合(它是NSKeyValueArray，是NSArray的子类)，调用这个代理集合的方法，或者说给这个代理集合发送属于NSArray的方法，就会以countOf,objectInAtIndex或AtIndexes这几个方法组合的形式调用。还有一个可选的get:range:方法。所以你想重新定义KVC的一些功能，你可以添加这些方法，需要注意的是你的方法名要符合KVC的标准命名方法，包括方法签名。

3.如果上面的方法没有找到，那么会同时查找countOf，enumeratorOf,memberOf格式的方法。如果这三个方法都找到，那么就返回一个可以响应NSSet所的方法的代理集合，和上面一样，给这个代理集合发NSSet的消息，就会以countOf，enumeratorOf,memberOf组合的形式调用。

4.如果还没有找到，再检查类方法+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly,如果返回YES(默认行为)，那么和先前的设值一样，会按_,_is,,is的顺序搜索成员变量名，这里不推荐这么做，因为这样直接访问实例变量破坏了封装性，使代码更脆弱。如果重写了类方法+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly返回NO的话，那么会直接调用valueForUndefinedKey:

5.还没有找到的话，调用valueForUndefinedKey:

问题六：KVC更改属性或者成员变量会触发KVO么？

答案是前者会，后者不会

接下来我会一一通过实例证明以上问题？

Key-Value Obersver，即键值观察。它是观察者模式的一种衍生。基本思想是，对目标对象的某属性添加观察，当该属性发生变化时，会自动的通知观察者。这里所谓的通知是触发观察者对象实现的KVO的接口方法。

** KVO是解决model和view同步的好法子。**

另外，KVO的优点是当被观察的属性值改变时是会自动发送通知的，这比通知中心需要post通知来说，简单了许多

KVO 使用方法

1.首先给目标对象的属性添加观察：

[selfaddObserver:selfforKeyPath:@"xxx"options:(NSKeyValueObservingOptionNew)context:nil];

2.实现下面方法来接收通知，需要注意各个参数的含义：

- (void)addObserver:(NSObject*)observer forKeyPath:(NSString*)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullablevoid*)context;

3.最后要移除观察者：

- (void)removeObserver:(NSObject*)observer forKeyPath:(NSString*)keyPath;

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证明1：(问题一：iOS用什么方式实现KVO，你可以理解成KVO本质是什么？)

利用Runtime API动态生成一个子类，并且让instance对象的isa指向这个全新的子类?

生成中间类图

.当修改instance对象的属性时，会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify 函数，XXX代表更改的类型

监听前后地址对象图

打印地址方法

从上面可以看到监听之后，的确是调用了NSSetIntValueAndNotify,里面的int代表是监听属性的类型，另外这一点也可以从你逆向中得到，从你手机的目录中/System/Library/Caches/com.apple.dyld获取动态库dyld_shared_cache_arm64，然后导出Foundation框架，具体可以参考这篇文章,然后利用逆向工具Hop来分析，可以看到里面包含这个方法

Foundation 框架图

重写class方法

class打印图

从源码中可以看到object_getClass中就是调用class，既然这样，为什么我直接打印class会和object_getClass不一样呢，很明显被监听的类重写了class

在willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:之间调用父类原来的seter方法，并且内部会触发监听器的Observer的监听方法(observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:)

证明图如下

另外想补充一下的就是，这个被监听的类里面含有的方法：

监听类方法内部图

证明2（如何手动触发KVO？）

手动调用

可以看到如果不直接赋值的话，手动调用这两个方法也是可以触发KVO

证明3：(问题三：通过指针->修改成员变量会触发KVO么？)

更改成员变量没有触发KVO

证明4：（修改KVC的属性会触发KVO么？）

修改成员变量

从上面可以看出更改成员变量并没有出发KVO

证明5：（KVC的实现原理）

有setAge

无setAge有_setAge

setKey和_setKey无，找_key

setKey和_setKey无，找_isKey

setKey和_setKey无，找key

setKey和_setKey无，找isAge

用一个图说明上述的赋值过程：

setValue寻找过程图

有getKey图

没有getKey图，有key

没有getKey，key有isKey

没有getKey，key，isKey，但是有_key

用一张图给说明寻找过程：

valueForKey寻找图

证明6：（问题六：KVC更改属性或者成员变量会触发KVO么？）

kvc属性修改

成员变量修改

从打印结果可以看出，修改成员变量并不会触发KVO

其他补充

查看_NSSet*AndNotify的存在

nm 命令图

_NSSet*ValueAndNotify 的内部实现

_NSSet*ValueAndNotify内部实现图

_NSSet*ValueAndNotify本质调用就是先调用willChangeValueForKey:然后调用原来的setter方法的实现，之后再调用didChangeValueForKey：这个方法内部会调用observer的observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法

KVC常见的API有：

- (void)setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;

 - (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key;

 - (id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath; 

- (id)valueForKey:(NSString *)key;

参考链接

iOS窥探KVO底层实现原理篇

可以添加微信一起交流学习：fslskz