KVO 本质与验证过程

第一部分：KVO 本质

（1）使用 runtime 动态创建 NSKVONotifying_xxx 类，该类是之前原始类的子类，并且该类有自己 setter 方法的实现

（2）原来的实例对象的 isa 指针指向新创建的类的类对象，这意味着：当实例对象的属性值发生改变时，实例对象的 isa 所指向的新的类对象中的 setter 方法会被调用

（3）新的类对象的 setAge 方法本质上是调用了 NSSetXXXValueAndNotifying 函数

（4）NSSetXXXValueAndNotifying 函数中，会先调用 willChangeValueForKey 方法，然后调用父类的 setter 方法将属性值改掉，再调用 didChangeValueForKey 方法

（5）didChangeValueForKey 方法中，会通知 observer 调用 observerValueForKeyPath 的监听方法

第二部分：验证过程

• 验证实例对象添加了 KVO 监听后，其 isa 指针指向一个新创建的类对象，代码如下：

  #import "ViewController.h"
  #import <objc/runtime.h>
  #import "Person.h"
  
  @interface ViewController ()
  @property (nonatomic,strong) Person *person1;
  @end
  
  @implementation ViewController
  
  - (void)viewDidLoad {
      [super viewDidLoad];
      // Do any additional setup after loading the view.
      
      self.person1 = [[Person alloc] init];
      self.person1.age = 10;
      
      //验证第一小点
      Class cls1 = object_getClass(self.person1);
      NSLog(@"%@",NSStringFromClass(cls1));
      
      //给 person 对象添加 KVO监听
      [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
      
      //验证第一小点
      Class cls2 = object_getClass(self.person1);
      NSLog(@"%@",NSStringFromClass(cls2));
      
  }
  

  输出结果如下：

  Person

  NSKVONotifying_Person

  由上面的打印结果可以看出，实例对象添加了 KVO 监听后 isa 指针指向的类对象确实发生了改变。

• 验证实例对象添加了 KVO 监听后其 isa 指针指向的新的类对象有自己的 setter 方法实现，代码如下：

  #import "ViewController.h"
  #import <objc/runtime.h>
  #import "Person.h"
  
  @interface ViewController ()
  @property (nonatomic,strong) Person *person1;
  @end
  
  @implementation ViewController
  
  - (void)viewDidLoad {
      [super viewDidLoad];
      // Do any additional setup after loading the view.
      
      self.person1 = [[Person alloc] init];
      self.person1.age = 10;
      
      IMP impl1 = [self.person1 methodForSelector:NSSelectorFromString(@"setAge:")];
      NSLog(@"%p",impl1);
      
      //给 person 对象添加 KVO监听
      [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
      
      IMP impl2 = [self.person1 methodForSelector:NSSelectorFromString(@"setAge:")];
      NSLog(@"%p",impl2);
  }
  
  - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
      self.person1.age = 20;
  }
  
  //当监听对象对象的属性值发生改变时，就会调用
  - (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
      NSLog(@"监听到 %@ 的 %@ 属性值改变了 -- %@",object,keyPath,change);
  }
  
  - (void)dealloc {
      [self.person1 removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
  }
  @end
  

  输出结果如下：

  0x100f41388

  0x180b6167c

• 在运行程序之前，我们可以在 viewDidLoad 方法的最后一行打下断点，然后运行程序，当控制台输出两个方法实现的地址值时，我们结合 lldb 动态调试器进行调试，如下所示：

  通过 lldb 动态调试器将上面的地址强制转成 IMP 类型输出，调试过程如下所示：

  0x100f41388

  0x180b6167c

  (lldb) p (IMP)0x100f41388

  (IMP) $0 = 0x0000000100f41388 (KVO`-[Person setAge:] at Person.h:13)

  (lldb) p (IMP)0x180b6167c

  (IMP) $1 = 0x0000000180b6167c (Foundation`_NSSetIntValueAndNotify)

  可以看到，添加 KVO 监听之前，属性的 setter 方法的地址对应的实现是 Person 类对象中的 setAge: 方法，并且该方法是通过“减号-中括号[ ]”的形式调用，很明显是 OC 的方法；而添加 KVO 监听之后， setter 方法的地址对应的实现就变成了Foundation 模块下的 _NSSetIntValueAndNotify，该方法很明显是通过 C 语言的形式来调用。至此第一部分 KVO 本质的前面 3 小点都得到了验证。

• 后面三点的验证，代码如下：

  （1）Person 类的代码，我们在原始类（即 runtime 动态创建的子类 NSKVONotifying_xxx 的父类）中重写 willChangeValueForKey: 和 didChangeValueForKey: 两个方法，同时加入一些打印信息帮助我们分析，代码如下所示：

  • .h 文件

    #import <Foundation/Foundation.h>
    @interface Person : NSObject
    @property (nonatomic,assign) int age;
    @end
    

  • .m 文件

    #import "Person.h"
    @implementation Person
    - (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key {
        [super willChangeValueForKey:key];
        NSLog(@"willChangeValueForKey");
    }
    - (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key {
        NSLog(@"didChangeValueForKey - begin");
        [super didChangeValueForKey:key];
        NSLog(@"didChangeValueForKey - end");
    }
    @end
    

  （2）ViewController 的代码：

  • .m 文件

    #import "ViewController.h"
    #import <objc/runtime.h>
    #import "Person.h"
    
    @interface ViewController ()
    @property (nonatomic,strong) Person *person1;
    @end
    
    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        // Do any additional setup after loading the view.
        
        self.person1 = [[Person alloc] init];
        self.person1.age = 10;
        
        //给 person 对象添加 KVO监听
        [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
        
    }
    
    - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
        self.person1.age = 20;
    }
    
    //当监听对象对象的属性值发生改变时，就会调用
    - (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
        NSLog(@"监听到 %@ 的 %@ 属性值改变了 -- %@",object,keyPath,change);
    }
    
    - (void)dealloc {
        [self.person1 removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
    }
    @end
    

    运行后，输出结果如下：

    willChangeValueForKey

    didChangeValueForKey - begin

    监听到 <Person: 0x600002d34360> 的 age 属性值改变了 -- {

    kind = 1;

    new = 20;

    old = 10;

    }

    didChangeValueForKey - end

    至此， KVO 的本质已验证完成。

  以上，感谢阅读！