一 、KVO 是什么?

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在官方文档中的描述为

Key-value observing is a mechanism that allows objects to be notified of changes to specified properties of other objects.

KVO是一套通知机制，这套机制让一个对象可以收到一个通知，这个通知描述的是另一个对象它的属性发生的变化。（自己对照的英文理解可能会更好）

二、 怎么使用KVO

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1. 举个🌰

我们拿官方例子来描述，Person对象监听Account对象

Art/kvo_objects_properties.png

• 1、注册观察者:addObserver:forKeyPath:options:context:
  Art/kvo_objects_add.png
• 2、实现通知回调:observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:
  Art/kvo_objects_observe.png
• 3、移除观察者: removeObserver:forKeyPath:
  Art/kvo_objects_remove.png

2. context理解

在官方文档描述中

The context pointer in the addObserver:forKeyPath:options:context: message contains arbitrary data that will be passed back to the observer in the corresponding change notifications. You may specify NULL and rely entirely on the key path string to determine the origin of a change notification, but this approach may cause problems for an object whose superclass is also observing the same key path for different reasons.
A safer and more extensible approach is to use the context to ensure notifications you receive are destined for your observer and not a superclass.

大意就是：你和你的父类可能同时监听了相同的key path；如果没有上下文context的支持无法做到区分。

//child继承于person
//context声明定义
static void *PersonContext = &PersonContext;
static void *ChildContext = &ChildContext;
...
//添加观察者
[account addObserver:person forKeyPath:@"balance" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:PersonContext];
[account addObserver:child forKeyPath:@"balance" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:ChildContext];
...
//实现通知回调
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    if (context == PersonContext) {
        NSLog(@"%@", change);
    } else if (context == ChildContext) {
        NSLog(@"%@", change);
    }
}

通过context就能很方便地处理通知了

3. 善后处理-移除观察者的纯粹性和必要性

在移除observer的描述中有这么几段话

image.png

• 1、阐述了纯粹性：已除的肯定是之前已经添加过的观察者，如果未添加就会报NSRangeException异常，即不能重复添加
• 2、阐述了必要性：首先观察者不会自动的remove;被观察的对象还会向观察者发送通知，如果此时观察者已经released,那么就会出现内存访问异常
• 3、给出建议使用:在init或viewDidLoad 中注册观察者addObserver; dealloc中移除观察者removeObserver

4. 手动触发KVO

1、首先通过automaticallyNotifiesObserversForKey类方法屏蔽某个属性的自动通知逻辑

+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key {
    if ([key isEqualToString:@"name"]) {
        return NO;
    }
    return [super automaticallyNotifiesObserversForKey:key];
}

2、修改该属性setter方法的实现，手动callwillChangeValueForKey和didChangeValueForKey两个方法

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

三、KVO的底层原理 :中间派生类(isa-swizzling)

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1. 回到了我们的官方文档

KVO 底层原理

文中的大意是

• 1、KVO使用了isa-swizzling的一种高科技
• 2、isa指向的是该对象的类对象，这个类对象存在于dispatch table
• 3、重点：当有个观察者注册用于观察当前object属性修改时，这个object指针指向的是一个中间类而不是原来的真实类。结果导致了isa指针不一定反应一个实例的真实类。
• 4、你永远不要依赖isa去指向类的成员，相反，你应该用class方法去判断一个类的实例。

2.实操演示

大家可能还不是很好的理解上面这段话的第3点,不过幸好有我带领大家分析；经过我下面的演示可能你就会有一个深入的了解

运行结果

在运行过程中我们可以看到：

• 1、观察者注册前person类型是LGPerson
• 2、观察者注册后person类型是NSKVONotifying_LGPerson
• 3、观察者移除后person类型恢复到LGPerson

这中间person类的名字变化其实就是isa指针进行了isa-swizzling

3、深入中间派生类-NSKVONotifying_XXX

LGPerson.h定义

@interface LGPerson : NSObject{
    @public
    NSString *name;
}
@property (nonatomic, copy) NSString *nickName;

@end

这其中有一个成员变量name和一个属性nickName

用runtime机制打印class中的方法

- (void)printClassAllMethod:(Class)cls{
    unsigned int count = 0;
    Method *methodList = class_copyMethodList(cls, &count);
    for (int i = 0; i<count; i++) {
        Method method = methodList[i];
        SEL sel = method_getName(method);
        IMP imp = class_getMethodImplementation(cls, sel);
        NSLog(@"%@-%p",NSStringFromSelector(sel),imp);
    }
    free(methodList);
}

添加name和nickName的观察,打印原始类和中间派生类的方法

image.png

大家在图中可以清晰的看到

• 1、NSKVONotifying_LGPerson 重写了setNickName、class、dealloc等方法
• 2、NSKVONotifying_LGPerson 自己实现了_isKVOA方法
• 3、NSKVONotifying_LGPerson 没有实现对成员变量name修改的方法
  • 3.1 只有父类中存在setter方法的，派生类才会重写setter。

    我后面给成员变量name添加setter方法后发现派生类也重写了该类的方法
    

    image.png

总结

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1、理解KVO使用：注册，回调，移除。特别是注册和移除需小心使用
2、automaticallyNotifiesObserversForKey可以修改可接受观察的属性
3、NSKVONotifying_XXX派生类其实就重写或实现了setter、class、dealloc、_isKVOA，即KVO 应用了isa-swizzling的技术

• 3.1 setter 发送通知willChangeValueForKey、didChangeValueForKey
• 3.2 class 将返回父类的类型，非当前类
• 3.3 dealloc 该类释放时isa指回去，并且需要调用父类的dealloc
• 3.4 _isKVOA标志的该类是KVO类