深入理解KVO

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KVO的本质是什么，如何手动触发KVO？

1.什么是KVO

KVO的全称是Key-Value Observing，俗称“键值监听”，可以用于监听某个对象属性值的改变

添加监听:

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typedef enum NSKeyValueObservingOptions : NSUInteger {
    // 新值（包含于回调方法change字典中）
    NSKeyValueObservingOptionNew = 0x01,
    // 旧值（包含于回调方法change字典中）
    NSKeyValueObservingOptionOld = 0x02,
    // 观察最初的值（在注册观察服务时会调用一次触发方法）
    NSKeyValueObservingOptionInitial = 0x04,
    // 分别在值修改前后触发方法（即一次修改有两次触发）
    NSKeyValueObservingOptionPrior = 0x08
} NSKeyValueObservingOptions;

/**
监听属性方法，方法调用者为被观察对象

@param observer 观察者/订阅者
@param keyPath  要观察的属性 
@param options  监听变化条件
@param context  上下文，将会传递到监听回调函数中
*/
- (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context;

监听回调：

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- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary<NSString*, id> *)change context:(nullable void *)context;

移除监听：

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

KVO使用大家都比较熟悉，Demo应该就没有写的必要了，下面我们直接来探索下本质

2.KVO的本质

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- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    self.person1 = [[Person alloc] init];
    self.person1.age = 10;

    self.person2 = [[Person alloc] init];
    self.person2.age = 15;

    // 输出 >> 监听之前：Person, Person
    NSLog(@"监听之前：%@, %@", object_getClass(self.person1), object_getClass(self.person2));
    // 输出 >> 监听之前 setter 方法：0x10d2fb550, 0x10d2fb550
    NSLog(@"监听之前 setter 方法：%p, %p",
    [self.person1 methodForSelector:@selector(setAge:)],
    [self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]);

    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:nil];

    // 输出 >> 监听之后：NSKVONotifying_Person, Person
    NSLog(@"监听之前：%@, %@", object_getClass(self.person1), object_getClass(self.person2));
    // 输出 >> 监听之后 setter 方法：0x10d643bf4, 0x10d2fb550
    NSLog(@"监听之后 setter 方法：%p, %p",
    [self.person1 methodForSelector:@selector(setAge:)],
    [self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]);

    // (lldb)po ([NSKVONotifying_Person class]).superclass Person
    // (lldb) p (IMP)0x10d2fb550 (IMP) $0 = 0x000000010d2fb550 (KVO与KVC`-[Person setAge:] at Person.h:13)
    // (lldb) p (IMP)0x10d643bf4 (IMP) $1 = 0x000000010d643bf4 (Foundation`_NSSetLongLongValueAndNotify)
}

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    self.person1.age = 20;
    self.person2.age = 25;
}

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

通过断点调试，我们发现 person2 的类对象没有发生变化，person1 的类对象变成了 NSKVONotifying_Person，而且是Person的子类。

使用 Runtime 打印 NSKVONotifying_Person 方法列表：

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- (void)printMethodNamesOfClass:(Class)cls {
    unsigned int methCount = 0;
    NSMutableArray *methodArr = [NSMutableArray array];
    Method *meths = class_copyMethodList(cls, &methCount);
    for(int i = 0; i < methCount; i++) {
        Method meth = meths[i];
        SEL sel = method_getName(meth);
        NSString *methodName = NSStringFromSelector(sel);
        [methodArr addObject:methodName];
    }
    if (methodArr.count) NSLog(@"%@", methodArr);
    free(meths);
}

  • NSKVONotifying_Person 实例方法列表：
    • setAge:
    • class
    • dealloc
    • _isKVOA

总结：
1> 添加监听时，利用RuntimeAPI动态生成Person子类： NSKVONotifying_Person ，并且使 person1 的 isa 指针指向新的类
2> 重写 setAge: ，person1 调用 setter 方法时会从 NSKVONotifying_Person 开始查找，在自己的类对象中能够找到，所以会调用自己的 setAge：方法（ 会调用Foundation的_NSSetValueAndNotify函数）
3> _NSSetValueAndNotify 调用流程：willChangeValueForKey -> [super setAge:] (Person 的 setter 方法) -> didChangeValueForKey（同时触发 observeValueForKeyPath 监听回调方法，订阅者接收）
4> class 方法：重写 class 方法的目的是什么呢？(lldb) po self.person1.class 输出为：Person，原来，苹果粑粑是想要隐藏NSKVONotifying_Person，让开发者无感，使用时与未添加监听时无异
5> dealloc方法：释放 KVO 新产生的资源
6> _isKVOA方法：标记这个新类 KVO 机制新建的

对willChangeValueForKey/didChangeValueForKey还有疑惑的同学可以在 Person.m 中对这两个方法进行重写，再进行调试以变理解。