KVC和KVO底层原理

KVC

一.首先明确两个概念

1.self.name和_name的区别:
self.name是方法调用，访问name的getter和setter方法,也就是name和setName方法，_name是直接访问属性。

2.@interface Person : NSObject
{
    NSString * name; //这样定义就是定义属性，只能通过_name访问到。
}

//这样定义相当于定义了一个_name变量和name的getter和setter方法。
@property(nonatomic,copy) NSString * name;

二.明白以上两点之后再来看KVC

Person * p = [[Person alloc]init];
NSString * name = [p valueForKey:@"name"];

valueForKey方法被调用后，怎样去找到name呢，是有优先级的，中途只要找到则不再向后寻找。
1.先找方法getKey, key isKey。
2.如果1没找到，那么判断+(BOOL)accessInstanceVariablesDirectly返回值是不是YES，如果是YES说明变量可被访问，继续按顺序寻找_key ,_isKey ,key, isKey变量，如果找不到崩溃，除非重写undefinedKey方法。如果是NO直接崩溃。

setValue:forKey方法被调用也同理。
1.先找方法setKey
2.如果1没找到，那么判断+(BOOL)accessInstanceVariablesDirectly返回值是不是YES，如果是YES说明变量可被访问，继续按顺序寻找_key ,_isKey ,key, isKey变量，如果找不到崩溃，除非重写undefinedKey方法。如果是NO直接崩溃。

三.KVC的价值:

1.可以访问私有成员的值。
2.可以间接修改私有成员变量的值，尤其是修改UI属性值，修改其他属性可能遭到苹果拒绝。
3.应用一些字符做简单运算(sum,min,max,avg,count)比如直接计算数组元素之间的关系

        NSString *sum= [persons valueForKeyPath:@"Person.@sum.age"];
        NSString *count= [persons valueForKeyPath:@"Person.@count.age"];
        NSString *max= [persons valueForKeyPath:@"Person.@max.age"];
        NSString *min= [persons valueForKeyPath:@"Person.@min.age"];
        NSString *avg= [persons valueForKeyPath:@"Person.@avg.age"];

valueForKeyPath和valueForKey的区别:
前者其实可以完全包含后者的
Key:访问当前对象的一级属性
KeyPath:能利用运算符一层一层往内部访问多级属性

KVO

一.KVO使用方法就很简单：

1.给要监听的属性绑定观察者；

[person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew|NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];

2.在回调方法中处理属性发生的变化；

-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
{
    NSLog(@"change:%@",change);
}

3.移除观察者

-(void)dealloc
{
    [person removeObserver:self forKeyPath:@"name"];
}

二.KVO原理

首先明确两个方法:
手动调用NSObject 的两个方法:willChangeValueForKey:和 didChangevlueForKey,则observeValueForKey:ofObject:change:context方法会被调用。

例如:[car willChangeValueForKey:@"name"];
    car.name=@"benz";
    [car didChangeValueForKey:@"name"];

简单描述一下原理
给A对象的某属性添加监听，那么会生成一个A的子类，并为这个新的子类重写了被观察属性keyPath的setter方法。setter方法随后负责通知观察对象属性的改变状况。

KVO的键值观察通知依赖于 NSObject 的两个方法:willChangeValueForKey:和 didChangevlueForKey:，在存取数值的前后分别调用2个方法：
被观察属性发生改变之前，willChangeValueForKey:被调用，通知系统该 keyPath 的属性值即将变更；当改变发生后， didChangeValueForKey: 被调用，通知系统该 keyPath 的属性值已经变更；之后， observeValueForKey:ofObject:change:context: 也会被调用。且重写观察属性的setter 方法这种继承方式的注入是在运行时而不是编译时实现的。

KVO为子类的观察者属性重写调用存取方法的工作原理在代码中相当于：

-(void)setName:(NSString *)newName{ 
[self willChangeValueForKey:@"name"];    //KVO在调用存取方法之前总调用 
[super setValue:newName forKey:@"name"]; //调用父类的存取方法 
[self didChangeValueForKey:@"name"];     //KVO在调用存取方法之后总调用}

也就是改变A对象被监听属性，其实是因为调用A的子类NSKVONotifying_A中该属性的setter方法。有点像一个钩子把A中方法钩出来，然后添油加醋，这都是runtime的作用。

通过以下代码验证该对象的类已经改变了(isa指针指向改变)。
添加观察者的对象的类之前之后已经变化了

NSLog(@"before:%s",object_getClassName(person));  //before:Person
//或者使用NSLog(@"before:%@",[self valueForKey:@"isa"]);  isa指针指向该对象的真实的类
[person addObserver:self forKeyPath:@"car" options:NSKeyValueObservingOptionNew|NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
NSLog(@"after:%s",object_getClassName(person));//after:NSKVONotifying_Person

容器类改变如果想接受通知，如何实现？

@interface Person : NSObject
@property(nonatomic,strong) NSMutableArray * books;
@end

Person *person = [[Person alloc]init];
person.books=[NSMutableArray arrayWithObjects:@"IOS",@"JAVA",nil];
[person addObserver:self forKeyPath:@"books" options:NSKeyValueObservingOptionNew|NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
[person.books addObject:@"TOMCAT"];

根据我们刚才说的这样子肯定不会调用books的setter方法，那么就不会被监听到。
除非这样

NSMutableArray * temp = person.books;
  [temp addObject:@"TOMCAT"];
  person.books=temp;//调用了setter方法

但是就很麻烦，所以更合理的是利用KVC实现

[[person mutableArrayValueForKey:@"books"]addObject:@"TOMCAT"];

很奇怪吧，这里也没有调用setter方法啊，但是却接收到监听改变状态。
原因是mutableArrayValueForKey之后，person.books已经不是原来的数组类NSArry了，而是NSKVONotifying_NSArry，它的addObject方法被runtime包装成

-(void)addObject:(id)object{ 
[self willChangeValueForKey:self];    
[super addObject:object];
[self didChangeValueForKey:self];    

所以观察者观察的是属性，只有遵循 KVO 变更属性值的方式才会执行KVO的回调方法，例如是否执行了setter方法、或者是否使用了某些KVC方法。
如果赋值没有通过setter方法或者某些KVC方法，而是直接修改属性对应的成员变量，例如：仅调用_name = @"newName"，这时是不会触发kvo机制，更加不会调用回调方法的。

该对象属性改变，想实现该对象监听被触发，如何实现？

@interface Person : NSObject
@property(nonatomic,strong) Car * car;
@end

@implementation Person

+(NSSet<NSString *> *)keyPathsForValuesAffectingValueForKey:(NSString *)key
{
    NSSet * keySet = [super keyPathsForValuesAffectingValueForKey:key];
    
    if([key isEqualToString:@"car"])
    {
        NSSet * set = [NSSet setWithObject:@"_car.name"];
        
        keySet = [keySet setByAddingObjectsFromSet:set];
    }
    
    return keySet;
}

@end

@interface Car : NSObject
@property(nonatomic,copy) NSString * name;
@end

[person addObserver:self forKeyPath:@"car" options:NSKeyValueObservingOptionNew|NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];

car.name属性变化会导致监听触发。