KVC

KVC（Key-value coding）键值编码，就是指iOS的开发中，可以允许开发者通过Key名直接访问对象的属性，或者给对象的属性赋值。而不需要调用明确的存取方法。这样就可以在运行时动态地访问和修改对象的属性。而不是在编译时确定，这也是iOS开发中的黑魔法之一。很多高级的iOS开发技巧都是基于KVC实现的。
下面是KVC最为重要的四个方法：

- (nullable id)valueForKey:(NSString *)key;                          //直接通过Key来取值
- (void)setValue:(nullable id)value forKey:(NSString *)key;          //通过Key来设值
- (nullable id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;                  //通过KeyPath来取值
- (void)setValue:(nullable id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;  //通过KeyPath来设值

KVC中其他比较重要的方法

+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly;
//默认返回YES，表示如果没有找到Set<Key>方法的话，会按照_key，_iskey，key，iskey的顺序搜索成员，设置成NO就不这样搜索
- (nullable id)valueForUndefinedKey:(NSString *)key;
//如果Key不存在，且没有KVC无法搜索到任何和Key有关的字段或者属性，则会调用这个方法，默认是抛出异常。

- (void)setValue:(nullable id)value forUndefinedKey:(NSString *)key;
//和上一个方法一样，但这个方法是设值。

- (void)setNilValueForKey:(NSString *)key;
//如果你在SetValue方法时面给Value传nil，则会调用这个方法

- (NSDictionary<NSString *, id> *)dictionaryWithValuesForKeys:(NSArray<NSString *> *)keys;
//输入一组key,返回该组key对应的Value，再转成字典返回，用于将Model转到字典。

KVC设值

KVC要设值，那么就要对象中对应的key，KVC在内部是按什么样的顺序来寻找key的。当调用setValue：属性值 forKey：@”name“的代码时，底层的执行机制如下：

• 程序优先调用set:属性值方法，代码通过setter方法完成设置。

• 如果没有找到setName：方法，KVC机制会检查+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly方法有没有返回YES，默认该方法会返回YES，如果你重写了该方法让其返回NO的话，那么在这一步KVC会执行setValue：forUndefinedKey：方法，不过一般开发者不会这么做。所以KVC机制会搜索该类里面有没有名为的成员变量，无论该变量是在类接口处定义，还是在类实现处定义，也无论用了什么样的访问修饰符，只在存在以命名的变量，KVC都可以对该成员变量赋值。

• 如果该类即没有set：方法，也没有_成员变量，KVC机制会搜索_is的成员变量。

• 和上面一样，如果该类即没有set：方法，也没有_和_is成员变量，KVC机制再会继续搜索和is的成员变量。再给它们赋值。

• 如果上面列出的方法或者成员变量都不存在，系统将会执行该对象的setValue：forUndefinedKey：方法，默认是抛出异常。

简单来说就是如果没有找到Set<Key>方法的话，会按照_key，_iskey，key，iskey的顺序搜索成员并进行赋值操作。如果开发者想让这个类禁用KVC里，那么重写+(BOOL)accessInstanceVariablesDirectly方法让其返回NO即可，这样的话如果KVC没有找到set:属性名时，会直接用setValue：forUndefinedKey：方法。

KVC取值

valueForKey:的搜索方式:
1、首先按getKey，key，isKey的顺序查找getter方法，找到直接调用。如果是BOOL、int等内建值类型，会做NSNumber的转换。

2、上面的getter没找到，查找countOfKey、objectInKeyAtindex、KeyAtindexes格式的方法。如果countOfKey和另外两个方法中的一个找到，那么就会返回一个可以响应NSArray所有方法的代理集合的NSArray消息方法。

3、还没找到，查找countOfKey、enumeratorOfKey、memberOfKey格式的方法。如果这三个方法都找到，那么就返回一个可以响应NSSet所有方法的代理集合。
4、还是没找到，如果类方法accessInstanceVariablesDirectly返回YES。那么按 _key，_isKey，key，iskey的顺序搜索成员名。

5、再没找到，调用valueForUndefinedKey。

KVC使用keypath

在开发过程中，一个类的成员变量有可能是自定义类或其他的复杂数据类型，你可以先用KVC获取该属性，然后再次用KVC来获取这个自定义类的属性，但这样是比较繁琐的，对此，KVC提供了一个解决方案，那就是键路径keyPath。顾名思义，就是按照路径寻找key。

- (nullable id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;                  //通过KeyPath来取值
- (void)setValue:(nullable id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;  //通过KeyPath来设值

例子

        //Test生成对象
        Test *test = [[Test alloc] init];
        //Test1生成对象
        Test1 *test1 = [[Test1 alloc] init];
        //通过KVC设值test的"test1"
        [test setValue:test1 forKey:@"test1"];
        //通过KVC设值test的"test1的name"
        [test setValue:@"xiaoming" forKeyPath:@"test1.name"];
        //通过KVC取值age打印
        NSLog(@"test的\"test1的name\"是%@", [test valueForKeyPath:@"test1.name"]);

KVC对于keyPath是搜索机制第一步就是分离key，用小数点.来分割key，然后再像普通key一样按照先前介绍的顺序搜索下去。

KVC处理异常

KVC中最常见的异常就是不小心使用了错误的key，或者在设值中不小心传递了nil的值，KVC中有专门的方法来处理这些异常。

KVC处理nil异常

通常情况下，KVC不允许你要在调用setValue：属性值 forKey：(或者keyPath)时对非对象传递一个nil的值。很简单，因为值类型是不能为nil的。如果你不小心传了，KVC会调用setNilValueForKey:方法。这个方法默认是抛出异常，所以一般而言最好还是重写这个方法。

KVC处理UndefinedKey异常

通常情况下，KVC不允许你要在调用setValue：属性值 forKey：(或者keyPath)时对不存在的key进行操作。 不然，会报错forUndefinedKey发生崩溃，重写forUndefinedKey方法避免崩溃。

KVC键值验证（Key-Value Validation）

KVC提供了验证Key对应的Value是否可用的方法：(如果我们需要验证Value则需要重写如下方法)

- (BOOL)validateValue:(inoutid*)ioValue forKey:(NSString*)inKey error:(outNSError**)outError;

例子

@interface Test: NSObject {
    NSUInteger _age;
}

@end

@implementation Test

- (BOOL)validateValue:(inout id  _Nullable __autoreleasing *)ioValue forKey:(NSString *)inKey error:(out NSError * _Nullable __autoreleasing *)outError {
    NSNumber *age = *ioValue;
    if (age.integerValue == 10) {
        return NO;
    }
    
    return YES;
}
@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        
        //Test生成对象
        Test *test = [[Test alloc] init];
        //通过KVC设值test的age
        NSNumber *age = @10;
        NSError* error;
        NSString *key = @"age";
        BOOL isValid = [test validateValue:&age forKey:key error:&error];
        if (isValid) {
            NSLog(@"键值匹配");
            [test setValue:age forKey:key];
        }
        else {
            NSLog(@"键值不匹配");
        }
        //通过KVC取值age打印
        NSLog(@"test的年龄是%@", [test valueForKey:@"age"]);
        
    }
    return 0;
}

这样就给了我们一次纠错的机会。需要指出的是，KVC是不会自动调用键值验证方法的，就是说我们如果想要键值验证则需要手动验证。但是有些技术，比如CoreData会自动调用。

KVC处理集合

简单集合运算符

简单集合运算符共有@avg， @count ， @max ， @min ，@sum5种

@interface Book : NSObject
@property (nonatomic, copy)  NSString* name;
@property (nonatomic, assign)  CGFloat price;
@end

@implementation Book
@end


int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
        Book *book1 = [Book new];
        book1.name = @"The Great Gastby";
        book1.price = 10;
        Book *book2 = [Book new];
        book2.name = @"Time History";
        book2.price = 20;
        Book *book3 = [Book new];
        book3.name = @"Wrong Hole";
        book3.price = 30;
        
        Book *book4 = [Book new];
        book4.name = @"Wrong Hole";
        book4.price = 40;
        
        NSArray* arrBooks = @[book1,book2,book3,book4];
        NSNumber* sum = [arrBooks valueForKeyPath:@"@sum.price"];
        NSLog(@"sum:%f",sum.floatValue);
        NSNumber* avg = [arrBooks valueForKeyPath:@"@avg.price"];
        NSLog(@"avg:%f",avg.floatValue);
        NSNumber* count = [arrBooks valueForKeyPath:@"@count"];
        NSLog(@"count:%f",count.floatValue);
        NSNumber* min = [arrBooks valueForKeyPath:@"@min.price"];
        NSLog(@"min:%f",min.floatValue);
        NSNumber* max = [arrBooks valueForKeyPath:@"@max.price"];
        NSLog(@"max:%f",max.floatValue);
        
    }
    return 0;
}

打印结果：
sum:100.000000
avg:25.000000
count:4.000000
min:10.000000
max:40.000000

对象运算符

比集合运算符稍微复杂，能以数组的方式返回指定的内容，一共有两种：

• @distinctUnionOfObjects
• @unionOfObjects

它们的返回值都是NSArray，区别是前者返回的元素都是唯一的，是去重以后的结果；后者返回的元素是全集。

KVC处理字典

KVC里面还有两个关于NSDictionary的方法:

- (NSDictionary<NSString *, id> *)dictionaryWithValuesForKeys:(NSArray<NSString *> *)keys;
- (void)setValuesForKeysWithDictionary:(NSDictionary<NSString *, id> *)keyedValues;

dictionaryWithValuesForKeys:是指输入一组key，返回这组key对应的属性，再组成一个字典。 setValuesForKeysWithDictionary是用来修改Model中对应key的属性。
KVC使用优点
KVC在iOS开发中是绝不可少的利器，这种基于运行时的编程方式极大地提高了灵活性，简化了代码，甚至实现很多难以想像的功能。 下面列举iOS开发中KVC的使用场景.

1.动态地取值和设值：利用KVC动态的取值和设值是最基本的用途了。

2.用KVC来访问和修改私有变量

3.Model和字典转换

4.修改一些控件的内部属性

这也是iOS开发中必不可少的小技巧。众所周知很多UI控件都由很多内部UI控件组合而成的，但是Apple度没有提供这访问这些控件的API，这样我们就无法正常地访问和修改这些控件的样式。
而KVC在大多数情况可下可以解决这个问题。最常用的就是个性化UITextField中的placeHolderText了。

5.快捷操作集合

KVC原理

设值过程

①.按set<Key>:、_set<Key>:顺序查找对象中是否有对应的方法

• 找到了直接调用设值

• 没有找到跳转第2步

②.判断accessInstanceVariablesDirectly结果（判断是否可以直接访问成员变量）

• 为YES时按照_<key>、_is<Key>、<key>、is<Key>的顺序查找成员变量，找到了就赋值；找不到就跳转第3步

• 为NO时跳转第3步

③.调用setValue：forUndefinedKey:。默认情况下会引发一个异常，但是继承于NSObject的子类可以重写该方法就可以避免崩溃并做出相应措施

image.png

取值过程

①.按照get<Key>、<key>、is<Key>、_<key>顺序查找对象中是否有对应的方法

• 如果有则调用getter，执行第5步

• 如果没有找到，跳转到第2步

②.查找是否有countOf<Key>和objectIn<Key>AtIndex: 方法(对应于NSArray类定义的原始方法)以及<key>AtIndexes: 方法(对应于NSArray方法objectsAtIndexes:)

• 如果找到其中的第一个(countOf<Key>)，再找到其他两个中的至少一个，则创建一个响应所有 NSArray方法的代理集合对象，并返回该对象(即要么是countOf<Key> + objectIn<Key>AtIndex:，要么是countOf<Key> + <key>AtIndexes:，要么是countOf<Key> + objectIn<Key>AtIndex: + <key>AtIndexes:)

• 如果没有找到，跳转到第3步

③.查找名为countOf<Key>、enumeratorOf<Key>和 memberOf<Key>这三个方法(对应于NSSet类定义的原始方法）

• 如果找到这三个方法，则创建一个响应所有NSSet方法的代理集合对象，并返回该对象

• 如果没有找到，跳转到第4步

④.判断accessInstanceVariablesDirectly

• 为YES时按照_<key>、_is<Key>、<key>、is<Key>的顺序查找成员变量，找到了就取值

• 为NO时跳转第6步

⑤.判断取出的属性值

• 属性值是对象，直接返回

• 属性值不是对象，但是可以转化为NSNumber类型，则将属性值转化为NSNumber 类型返回

• 属性值不是对象，也不能转化为NSNumber类型，则将属性值转化为NSValue类型返回

⑥.调用valueForUndefinedKey:.默认情况下会引发一个异常，但是继承于NSObject的子类可以重写该方法就可以避免崩溃并做出相应措施

image.png