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[移动开发][iOS开发]KVO+KVC

KVO

什么是KVO

KVO全称Key Value Observing，其是苹果提供的一套事件通知机制。允许对象监听另一个对象特定属性的改变，并在改变时接收到事件。观察者模式

由于KVO的实现机制，只针对属性才会发生作用，一般继承自NSObject的对象都默认支持KVO

KVO可以监听单个属性的变化，也可以监听集合对象的变化。集合对象包含NSArray和NSSet。通过KVC的mutableArrayValueForKey：等方法获得代理对象，当代理对象的内部对象发生改变时，会回调KVC监听的方法。

KVO的基本使用

主要分三个步骤

通过addObserver:forKeyPath:options:context:方法注册观察者
- observer:观察者，监听属性变化的对象。该对象必须必须实现observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法。
- keyPath:要观察的属性名称。要和属性声明的名称一致
- options:回调方法里收到被观察的属性的旧值或新值，枚举类型，系统为我们提供了4个方法
- - NSKeyValueObservingOptionOld：change中会包含key变化之前的值old
- - NSKeyValueObservingOptionNew：change中会包含key变化之后的值new
- - NSKeyValueObservingOptionInitial：change中不包含key的值，会在kvo注册时候立即发通知
- - NSKeyValueObservingOptionPrior：会在值发生改变前发出一次通知，改变后通知依然发出，也就是每个change会有两个通知。值变化之前发送通知的 change 中包含notificationIsPrior = 1; 值发生变化之后的的通知 change 不包含上面提到的notificationIsPrior ,可以跟 willChange 手动通知搭配使用
- - 我们也可以中间以竖线来进行多种选择NSKeyValueObservingOptionOld |。NSKeyValueObservingOptionNew这样change既有new又有old
观察对象发生改变，回调方法observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:
- keyPath：被观察对象的属性
- object：被观察的对象
- change：字典类型，存放相关的值，根据options传入的枚举来返回新值旧值或者noticationlsPrior = 1
- context：注册观察者时候context传入的值
当观察者不需要监听时，可以调用removeObserver:forKeyPath:方法将KVO移除，我们需要在观察者消失之前进行处理，否则就crash了
- observer：观察者
- keyPath：被观察对象的属性

手动调用KVO

KVO没法实现对数组元素内部的监听，此时就需要我们手动调用KVO

KVO在属性发生改变时的调用时自动的，如果想要手动控制这个调用时机，或想要自己实现KVO属性的调用，则可以通过KVO提供的方法进行调用。

如果想要手抖调用或者自己实现KVO需要重写下面的方法。该方法返回YES表示允许系统自动调用KVO，NO表示不允许系统自动调用

+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)theKey {
    BOOL automatic = NO;
    if ([theKey isEqualToString:@"name"]) {
        automatic = NO;//对该key禁用系统自动通知，若要直接禁用该类的KVO则直接返回NO；
    }
    else {
        automatic = [super automaticallyNotifiesObserversForKey:theKey];
    }
    return automatic;
}

需要重写setter方法

- (void)setName:(NSString *)name {
    if (name != _name) {
        [self willChangeValueForKey:@"name"];
        _name = name;
        [self didChangeValueForKey:@"name"];
    }
}

不过一般情况下手动触发KVO感觉没有什么必要这样会调用两次KVO的响应事件
所以我们不使用这两种方法
直接在需要的地方加will和did
手动触发
在这里插入图片描述

KVO的本质

KVO是基于runtime机制实现的

在运行时根据原类创建一个中间类，这个中间类是原类的子类，并动态修改当前对象的isa指针指向中间类。并且将class方法重写，返回原类的class。

NSLog(@"类对象 -%@", object_getClass(self.person));
    NSLog(@"方法实现 -%p", [self.person methodForSelector:@selector(setName:)]);
    NSLog(@"元类对象 -%@", object_getClass(object_getClass(self.person)));
    
    [self.person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew|NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
    
    NSLog(@"类对象 -%@", object_getClass(self.person));
    NSLog(@"方法实现 -%p", [self.person methodForSelector:@selector(setName:)]);
    NSLog(@"元类对象 -%@", object_getClass(object_getClass(self.person)));

在这里插入图片描述
我们添加KVO前后

person指向的类对象和元类对象以及对应监听的属性的set方法都发生了改变
添加KVO后，person中的isa指向了-NSKVONotifying_Person类对象
添加KVO后，setName:的实现调用是：Foundation中_NSSetLongLongValueAndNotify方法

isa-swizzling（类指针交换）
就是把当前某个实例对象的isa指针指向一个新建造的中间类，在这个新建造的中间类上面做hook方法或者别的事情，这样不会影响这个类的其他实例对象，仅仅影响当前的实例对象。

在这里插入图片描述

NSKVONotifying_Person内部实现


- setName：最主要的重写方法，set值时调用通知函数
- class：返回原来类的class
- dealloc
- _isKVOA判断这个类有没有被KVO动态生成子类

- (void)setName:(int)name {
}

- (Class)class {
    return [LDPerson class];
}

- (void)dealloc {
    // 收尾工作
}

- (BOOL)_isKVOA {
    return YES;
}

isa混写之后如何调用方法

调用监听的属性设置方法，例如setAge：，都会先调用NSKVONotify_Person对应的属性设置方法
调用非监听属性设置方法，如test，会通过NSKVONotify_Person的superclass来找到Person类对象，再调用起Person test方法

为什么重写class方法

如果没有重写class方法，当该对象调用class方法时,会在自己的方法缓存列表,方法列表,父类缓存,方法列表一直向上去查找该方法,因为class方法是NSObject中的方法,如果不重写最终可能会返回NSKVONotifying_Person,就会将该类暴露出来

setter的实现不同

截图中我们可以看到set方法的实现在调用KVO后变成调用_NSSetIntValueAndNotify这样一个C函数
我们不知道其本身是什么样不过我们可以进行测试

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

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

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

在这里插入图片描述

先调用will
然后调用原来的setAge
最后调用did这个方法，并且通知监听者属性值已变，然后监听者执行observe这个方法

KVO部分相关问题

KVO的本质是什么？

利用runtime的API动态生成一个子类，并让实例对象的isa指向这个全新的子类
当修改实例变量对象的属性时候，在全新子类的set方法中会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函数
willChangeValueForKey
调用原来的setter
didChangeValueForKey：内部会触发监听器的监听方法

手动触发KVO
上面有写
直接修改成员变量会触发KVO么？
不会触发KVO

在这里插入图片描述
通过赋值语句直接打印两个数组的地址是一样的，这是因为我们只用了strong修饰，相当于指针拷贝，所有操作都是对于指针来说的
我们给其中一个设置KVO，修改数组中的值，此时数组地址发生改变，因为KVO的缘故，还是replaceObjectAtIndex这个方法的缘故？

经过测试
mutableArrayValueForKey这一部分应该是导致触发KVO监听的过程
这个方法返回了一个新的数组，导致了原数组地址的改变，触发了KVO的监听

KVC

什么是KVC

定义在NSKeyValueCoding.h中，是一个非正式的协议。KVC提供了一种间接访问其属性方法或成员变量的机制，可以通过字符串来访问对应的属性方法或成员变量

在NSKeyValueCoding中提供了KVC通用的访问方法，分别是getter方法valueForKey和setter方法setValue:forKey，以及其衍生的keyPath方法，这两个方法是各个类通用的。并且由KVC提供默认的实现，我们也可以自己重写对应的方法来改变实现。

基础操作

KVC主要对三种类型进行操作，基础数据类型及常量、对象类型、集合类型。
在使用KVC时，直接将属性名当作key，并设置value，即可对属性进行赋值

在这里插入图片描述

多级访问

除了对当前对象的属性进行赋值外，还可以对其更深层的对象进行赋值。例如对当前对象的address属性的street属性进行赋值。

KVC进行多级访问时，类似于属性调用一样用点语法进行访问即可
myAccount setValue:@"qwe" forKeyPath@"address.street"

在这里插入图片描述

传参nil

如果对非对象传递一个nil值，KVC会调用setNIlValueForKey方法
我们可以重写这个方法来避免

处理非对象

setValue时，如果要赋值的对象是基本类型，需要将值封装成NSNumber或者NSValue类型
valueForKey时，返回的是id类型的对象，基本数据类型也会被封装成NSNumber或者NSValue

valueForKey可以自动将值封装成对象，但是setValue:forKey:却不行。

我们必须手动讲值类型转换成NSNumber/NSValue类型才能进行传递
initWithBool:(BOOL)value

KVC获取值的过程

我们在KVO里面已经遇到这个问题了
使用ValueForKey这一部分导致了触发KVO监听的过程

现在来详细学习一下

setValue:forKey

在这里插入图片描述

程序回先通过setter方法对属性进行设置
如果没有找到set方法，KVC机制会检查+(Bool)accessInstanceVariablesDirectly（直接访问实例变量）方法有没有返回YES（默认返回YES）
- 如果重写方法成了NO，调用-setValueForUndefinedKey:（为未定义项设置值）抛出异常
- 返回YES就去找成员变量并直接赋值，按照_key，_isKey,key,iskey的顺讯找，没找到就抛出异常
  嫖一张爱尔兰提贝的图

valueForKey

在这里插入图片描述

先后顺序搜索getKey、key 、isKey、_getKey、_key五个方法，若某一个方法被实现，取到的即是方法返回的值，后面的方法不再运行。如果是BOOL或者int等类型，会将其包装成一个NSNumber对象
如果五个方法都没有，还是会访问accessInstanceVariablesDirectly方法有没有返回YES（该方法默认返回YES）
- 如果重写方法成了NO，抛异常
- 返回YES就去找成员变量并取值，取值顺序为_key、_isKey、key、isKey

KVC操作使用场景

动态的取值和设值

利用KVC动态的取值和设值是最基本的用途

多值操作

KVC可以根据给定的一组key，获取到一组value，并且以字典的形式返回，获取到字典后可以通过key从字典中获取到value

- (NSDictionary<NSString *, id> *)dictionaryWithValuesForKeys:(NSArray<NSString *> *)keys;

同样，也可以通过KVC进行批量赋值。在对象调用setValuesForKeysWithDictionary:方法时，可以传入一个包含key、value的字典进去，KVC可以将所有数据按照属性名和字典的key进行匹配，并将value给User对象的属性赋值。

- (void)setValuesForKeysWithDictionary:(NSDictionary<NSString *, id> *)keyedValues;

NSDictionary *dic = @{@"name" : @"book", @"age" : @"66", @"sex" : @"male"};
    StudentModel *model = [[StudentModel alloc] init];
    
    [model setValuesForKeysWithDictionary:dic];
    NSLog(@"%@",model);
    NSDictionary *modelDic = [model dictionaryWithValuesForKeys:@[@"name", @"age", @"studentSex"]];
    NSLog(@"modelDic : %@", modelDic);

在这里插入图片描述

如果 model 属性和 dic 不匹配，可以重写方法 -(void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key

- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key {
    if([key isEqualToString:@"sex"]) {
        self.studentSex = (NSString *)value;
    }
}