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动手实现 KVO

动手实现 KVO

作者: PanPan1127 | 来源:发表于2016-01-04 14:29 被阅读57次

    动手实现 KVO

    相关链接:http://tech.glowing.com/cn/implement-kvo/

    概念

    apple 实现 KVO 的方式

    KVO 的实现依赖于 isa-swizzling 技术。

    • 当对象的一个属性被注册监听后,对象的 isa 指针转而指向一个中间类,而非原来的类对象了。

    • 中间类对象:继承自原来的类对象。但重写了被观察的属性 setter 方法。

    • 重写 setter 方法:在原来 setter 方法之前之后(willChangeValueForKey、didChangevlueForKey),通知所有观察对象:值的改变。

    • 继而会调用observeValueForKey:ofObject:change:context:。

    **之后,apple 重写了 -class 方法,返回原来的类:隐藏了该中间类的细节。

    KVO 缺陷

    • 只能通过-observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法来获得通知。
    • 需要处理父类的情况:若父类监听同一个对象的同一属性。(context 可以解决这个问题:添加监听时传进一个不同于父类的 context)

    自己实现 KVO

    1. 创建 NSObject 的 category,h 文件添加:

      typedef void(^PGObservingBlock)(id observedObject,
      NSString *observedKey, id oldValue, id newValue);
      
      @interface NSObject (KVO)
      
      - (void)PG_addObserver:(NSObject *)observer
                  forKey:(NSString *)key
               withBlock:(PGObservingBlock)block;
               
      - (void)PG_removeObserver:(NSObject *)observer forKey:(NSString *)key;
      
      @end
      
      
    2. 实现 m 文件

      • 提示:

        • 检查对象的类有没有相应的 setter 方法。如果没有抛出异常
        • 检查对象 isa 指向的类是不是一个 KVO 类。如果不是,新建一个继承原来类的子类,并把 isa 指向这个新建的子类;
        • 检查对象的 KVO 类重写过没有这个 setter 方法。如果没有,添加重写的 setter 方法;
        • 添加这个观察者
      • 实现:

        - (void)PG_addObserver:(NSObject *)observer
                forKey:(NSString *)key
             withBlock:(PGObservingBlock)block
             {
             // Step 1: 若该类和父类均无该 setter 的实现
             SEL setterSelector = NSSelectorFromString(setterForGetter(key))
             Method setterMethod = class_getInstanceMethod([self class], setterSelector);
             if (!setterMethod) {
             // throw invalid argument exception
             }
           
           Class clazz = object_getClass(self);
           NSString *clazzName = NSStringFromClass(clazz);
        
        // Step 2: 若是首次添加 KVO,并且该类不是 KVO 类时,则生成 KVO 类
        if (![clazzName hasPrefix:kPGKVOClassPrefix]) {
        clazz = [self makeKvoClassWithOriginalClassName:clazzName];
        object_setClass(self, clazz);
        

      }

      // Step 3: Add our kvo setter method if its class (not superclasses)
      // hasn't implemented the setter

       if (![self hasSelector:setterSelector]) {
           const char *types = method_getTypeEncoding(setterMethod);
           class_addMethod(clazz, setterSelector, (IMP)kvo_setter, types);
      

      }
      // Step 4: Add this observation info to saved observation objects
      PGObservationInfo *info = [[PGObservationInfo alloc] initWithObserver:observer Key:key block:block];
      NSMutableArray *observers = objc_getAssociatedObject(self, (__bridge const void *)(kPGKVOAssociatedObservers));
      if (!observers) {
      observers = [NSMutableArray array];
      objc_setAssociatedObject(self, (__bridge const void *)(kPGKVOAssociatedObservers), observers, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
      }
      [observers addObject:info];
      }

       ```
      

      第一步里,先通过 setterForGetter() 方法获得相应的 setter 的名字(SEL)。也就是把 key 的首字母大写,然后前面加上 set 后面加上 :,这样 key 就变成了 setKey:。然后再用 class_getInstanceMethod 去获得 setKey: 的实现(Method)。如果没有,自然要抛出异常。

      第二步,我们先看类名有没有我们定义的前缀。如果没有,我们就去创建新的子类,并通过 object_setClass() 修改 isa 指针。

      - (Class)makeKvoClassWithOriginalClassName:(NSString *)originalClazzName
      

    {
    NSString *kvoClazzName = [kPGKVOClassPrefix stringByAppendingString:originalClazzName];
    Class clazz = NSClassFromString(kvoClazzName);

    if (clazz) {
        return clazz;
    }
    
    // class doesn't exist yet, make it
    Class originalClazz = object_getClass(self);
    Class kvoClazz = objc_allocateClassPair(originalClazz, kvoClazzName.UTF8String, 0);
    
    // grab class method's signature so we can borrow it
    Method clazzMethod = class_getInstanceMethod(originalClazz, @selector(class));
    const char *types = method_getTypeEncoding(clazzMethod);
    
    class_addMethod(kvoClazz, @selector(class), (IMP)kvo_class, types);
    
    objc_registerClassPair(kvoClazz);
    
    return kvoClazz;
    

    }
    ```

    动态创建新的类需要用 objc/runtime.h 中定义的 objc\_allocateClassPair() 函数。传一个父类,类名,然后额外的空间(通常为 0),它返回给你一个类。然后就给这个类添加方法,也可以添加变量。这里,我们只重写了 class 方法。哈哈,跟 Apple 一样,这时候我们也企图隐藏这个子类的存在。最后 objc\_registerClassPair() 告诉 Runtime 这个类的存在。
    
    
    
    * 第三步,重写 setter 方法。新的 setter 在调用原 setter 方法后,通知每个观察者(调用之前传入的 block ):
    
    ```
    static void kvo_setter(id self, SEL _cmd, id newValue)  
    

    {
    NSString *setterName = NSStringFromSelector(_cmd);
    NSString *getterName = getterForSetter(setterName);

    if (!getterName) {
        // throw invalid argument exception
    }
    
    id oldValue = [self valueForKey:getterName];
    
    struct objc_super superclazz = {
        .receiver = self,
        .super_class = class_getSuperclass(object_getClass(self))
    };
    
    // cast our pointer so the compiler won't complain
    void (*objc_msgSendSuperCasted)(void *, SEL, id) = (void *)objc_msgSendSuper;
    
    // call super's setter, which is original class's setter method
    objc_msgSendSuperCasted(&superclazz, _cmd, newValue);
    
    // look up observers and call the blocks
    NSMutableArray *observers = objc_getAssociatedObject(self, (__bridge const void *)(kPGKVOAssociatedObservers));
    for (PGObservationInfo *each in observers) {
        if ([each.key isEqualToString:getterName]) {
            dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
                each.block(self, getterName, oldValue, newValue);
            });
        }
    }
    

    }

    ```
    

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