KVC、KVO

KVC原理

KVC的全称是Key-Value Coding，翻译成中文是 键值编码，键值编码是由NSKeyValueCoding非正式协议启用的一种机制，对象采用该协议来间接访问其属性。既可以通过一个字符串key来访问某个属性。这种间接访问机制补充了实例变量及其相关的访问器方法所提供的直接访问。

1、当调用setValue:forKey:设置属性value时，其底层的执行流程为：

第一步：
首先寻找是否有这三种setter方法，按照查找顺序为set<Key>：-> _set<Key> -> setIs<Key>

1. 如果有其中任意一个setter方法，则直接设置属性的value（注意：key是指成员变量名，首字符大小写需要符合KVC的命名规范）
2. 如果都没有，则进入【第二步】

第二步：
如果没有第一步中的三个简单的setter方法，则查找accessInstanceVariablesDirectly是否返回YES。

1. 如果返回YES，则查找间接访问的实例变量进行赋值，查找顺序为：_<key> -> _is<Key> -> <key> -> is<Key>

• 如果找到其中任意一个实例变量，则赋值
• 如果都没有，则进入【第三步】

2. 如果返回NO，则进入【第三步】

第三步：
如果setter方法 或者实例变量都没有找到，系统会执行该对象的 setValue：forUndefinedKey:方法，默认抛出NSUndefinedKeyException类型的异常

2、当调用valueForKey：时，其底层的执行流程如下:

第一步：
首先查找getter方法，按照get<Key> -> <key> -> is<Key> -> _<key>的方法顺序查找:

• 如果找到，则进入【第五步】
• 如果没有找到，则进入【第二步】

第二步：
如果第一步中的getter方法没有找到，KVC会查找countOf <Key>和objectIn <Key> AtIndex :和<key> AtIndexes :

• 如果找到countOf <Key>和其他两个中的一个，则会创建一个响应所有NSArray方法的集合代理对象，并返回该对象，即NSKeyValueArray，是NSArray的子类。代理对象随后将接收到的所有NSArray消息转换为countOf<Key>，objectIn<Key> AtIndex：和<key>AtIndexes：消息的某种组合，用来创建键值编码对象。如果原始对象还实现了一个名为get<Key>：range：`之类的可选方法，则代理对象也将在适当时使用该方法（注意：方法名的命名规则要符合KVC的标准命名方法，包括方法签名。）
• 如果没有找到这三个访问数组的，请继续进入【第三步】

第三步：
如果没有找到上面的几种方法，则会同时查找countOf <Key>，enumeratorOf<Key>和memberOf<Key>这三个方法:

• 如果这三个方法都找到，则会创建一个响应所有NSSet方法的集合代理对象，并返回该对象，此代理对象随后将其收到的所有NSSet消息转换为countOf<Key>，enumeratorOf<Key>和memberOf<Key>：消息的某种组合，用于创建它的对象
• 如果还是没有找到，则进入【第四步】

第四步：
如果还没有找到，检查类方法InstanceVariablesDirectly是否YES，依次搜索_<key>，_is<Key>，<key>或is<Key>的实例变量

• 如果搜到，直接获取实例变量的值，进入【第五步】

第五步：
根据搜索到的属性值的类型，返回不同的结果

• 如果是对象指针，则直接返回结果
• 如果是NSNumber支持的标量类型，则将其存储在NSNumber实例中并返回它
• 如果是是NSNumber不支持的标量类型，请转换为NSValue对象并返回该对象

第六步：
如果上面5步的方法均失败，系统会执行该对象的setValue：forUndefinedKey:方法，默认抛出NSUndefinedKeyException类型的异常。

KVO原理

KVO是基于runtime机制实现的，KVO运用了一个isa-swizzling技术。isa-swizzling就是类型混合指针机制, 将2个对象的isa指针互相调换, 就是俗称的黑魔法.

当某个类的属性对象第一次被观察时，系统就会在运行期动态地创建该类的一个派生类，在这个派生类中重写基类中任何被观察属性的setter 方法。派生类在被重写的setter方法内实现真正的通知机制

如果原类为Person，那么生成的派生类名为NSKVONotifying_Person

每个类对象中都有一个isa指针指向当前类，当一个类对象的第一次被观察，那么系统会偷偷将isa指针指向动态生成的派生类，从而在给被监控属性赋值时执行的是派生类的setter方法

键值观察通知依赖于NSObject 的两个方法: willChangeValueForKey: 和 didChangevlueForKey:；在一个被观察属性发生改变之前， willChangeValueForKey:一定会被调用，这就 会记录旧的值。而当改变发生后，didChangeValueForKey:会被调用，继而 observeValueForKey:ofObject:change:context: 也会被调用。

KVO的这套实现机制中苹果还偷偷重写了class方法，让我们误认为还是使用的当前类，从而达到隐藏生成的派生类

image.png

KVO简单使用

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view.
    
    Person *person = [[Person alloc] init];
    [person setValue:@"Kobe" forKeyPath:@"name"];
    [person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
    [person setName:@"LeBron"];
}

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    if ([keyPath isEqualToString:@"name"]) {
        NSLog(@"%@", keyPath);
        NSLog(@"%@", object);
        NSLog(@"%@", [object valueForKey:@"name"]);
        NSLog(@"%@", change);
        NSLog(@"%@", change[@"new"]);
        NSLog(@"%@", change[@"old"]);
    }
}

打印结果：

2021-03-05 15:32:58.108147+0800 test[3609:177315] name
2021-03-05 15:32:58.108336+0800 test[3609:177315] <Person: 0x600002aadbe0>
2021-03-05 15:32:58.108456+0800 test[3609:177315] LeBron
2021-03-05 15:32:58.108684+0800 test[3609:177315] {
    kind = 1;
    new = LeBron;
    old = Kobe;
}
2021-03-05 15:32:58.108802+0800 test[3609:177315] LeBron
2021-03-05 15:32:58.108934+0800 test[3609:177315] Kobe