转自：https://www.zybuluo.com/MicroCai/note/66738
了解KVO/KVC
KVO/KVC 是观察者模式在 Objective-C 中的实现，以非正式协议（Category）的姓氏被定义在 NSObject 中。从协议的角度看，是定义了一套让开发者遵守的规范和使用的方法。在 Cocoa 的 MVC 框架中，架起 ViewController 和 Model 沟通的桥梁。
// "NSKeyValueObserving.h"
@interface NSObject(NSKeyValueObserving)
// "NSKeyValueCoding.h"
@interface NSObject(NSKeyValueCoding)
KVO 即 Key-Value-Observing，顾名思义用于观察键值
//通过此方法即可添加对象的观察者
- (void)addObserver:(NSObject *)observer
forKeyPath:(NSString *)keyPath
options:(NSKeyValueObservingOptions)options
context:(void *)context;
KVC 即 Key-Value-Coding，用于键值编码
- (id)valueForKey:(NSString *)key;
- (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key;
- (id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;
- (void)setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;
如何使用 KVO/KVC
简单使用
下面主要使用例子讲解 KVO/KVC 的使用
先定义一个 Persson 类，当做被观察的对象
//Person.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Person : NSObject
@end
// Person.m
#import "Person.h"
@interface Person () {
NSString *address; //地址
CGFloat weight; //体重
}
@property (nonatomic, copy) NSString *name; //名字
@property (nonatomic, assign) NSInteger age; //年龄
@end
@implementation Person
@end
再定义一个 PersonObserver 类，用于观察 Person
//PersonObserver.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface PersonObserver : NSObject
@end
//PersonObserver.m
#import "PersonObserver.h"
@implementation PersonObserver
//观察者需要实现的方法
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context
{
NSLog(@"old: %@", [change objectForKey:NSKeyValueChangeOldKey]);
NSLog(@"new: %@", [change objectForKey:NSKeyValueChangeNewKey]);
NSLog(@"context: %@", context);
}
@end
观察者和被观察者准备就绪，即可进行测试
// 测试 KVO & KVC
- (void)testMethod
{
Person *aPerson = [[Person alloc] init];
PersonObserver *aPersonObserver = [[PersonObserver alloc] init];
//添加观察者
//也可以观察 age、address、weight
[aPerson addObserver:aPersonObserver
forKeyPath:@"name"
options:(NSKeyValueObservingOptionNew|NSKeyValueObservingOptionOld)
context:@"this is a context"];
//设置key的value值，aPersonObserver接收到通知
[aPerson setValue:@"LiLei" forKey:@"name"];
NSLog(@"name: %@", [aPerson valueForKey:@"name"]);
//移除观察者
[aPerson removeObserver:aPersonObserver forKeyPath:@"name"];
}
当代码执行到第16行时，aPersonObserver 接收到通知，打印 change 和 context 值。整个代码的执行结果如下
old: <null>
new: LiLei
context: this is a context
name: LiLei
如果 Person 类里面还有个 Job 的属性
@property (nonautomic, strong) Job *aJob; //工作
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Job : NSObject
@property (nonautomic, copy) NSString *companyName; //公司名字
@property (nonautomic, assign) CGFloat salary; //薪水
@end
要观察和设置 Person 的薪水，只要这么写就可以
// 观察 salary
[aPerson addObserver:aPersonObserver
forKeyPath:@"aJob.salary"
options:(NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld)
context:@"this is a context"];
//设置月薪：20k
[aPerson setValue:@"20000.0" forKey:@"aJob.salary"];
操作集合
如果 Person 需要车，就添加 cars 属性，于是就有了很多车
@property (nonautomic, copy) NSArray *cars; //很多车
对 NSArray *cars 这种有序集合属性的操作有两种方法
- 使用 valueForKey 将 cars 直接取出来，再对集合元素进行操作
- 通过下面的方法直接操作；
/**
* 有序集合的操作
* 将所有方法 <Key> 替换成 Cars，且首字母大写
*/
//必须实现，对应于NSArray的基本方法count:
-countOf<Key>
//这两个必须实现一个，对应于 NSArray 的方法 objectAtIndex: 和 objectsAtIndexes:
-objectIn<Key>AtIndex:
-<Key>AtIndexes:
//不是必须实现的，但实现后可以提高性能，其对应于 NSArray 方法 getObjects:range:
-get<Key>:range:
//两个必须实现一个，类似 NSMutableArray 的方法 insertObject:atIndex: 和 insertObjects:atIndexes:
-insertObject:in<Key>AtIndex:
-insert<Key>:atIndexes:
//两个必须实现一个，类似于 NSMutableArray 的方法 removeObjectAtIndex: 和 removeObjectsAtIndexes:
-removeObjectFrom<Key>AtIndex:
-remove<Key>AtIndexes:
//可选的，如果在此类操作上有性能问题，就需要考虑实现之
-replaceObjectIn<Key>AtIndex:withObject:
-replace<Key>AtIndexes:with<Key>:
相对应的，像 NSSet 这种无序集合同样也有如下的方法可以使用
/**
* 无序集合的操作
* 将所有方法 <Key> 替换成 Cars，且首字母大写
*/
//必须实现，对应于NSArray的基本方法count:
-countOf<Key>
//这两个必须实现一个，对应于 NSArray 的方法 objectAtIndex: 和 objectsAtIndexes:
-objectIn<Key>AtIndex:
-<key>AtIndexes:
//不是必须实现的，但实现后可以提高性能，其对应于 NSArray 方法 getObjects:range:
-get<Key>:range:
//两个必须实现一个，类似 NSMutableArray 的方法 insertObject:atIndex: 和 insertObjects:atIndexes:
-insertObject:in<Key>AtIndex:
-insert<Key>:atIndexes:
//两个必须实现一个，类似于 NSMutableArray 的方法 removeObjectAtIndex: 和 removeObjectsAtIndexes:
-removeObjectFrom<Key>AtIndex:
-remove<Key>AtIndexes:
//这两个都是可选的，如果在此类操作上有性能问题，就需要考虑实现之
-replaceObjectIn<Key>AtIndex:withObject:
-replace<Key>AtIndexes:with<Key>:
但是，如果要使用这些方法，开发者需自己实现一遍，所以使用上相对麻烦。
键值验证（KVV，Key-Value Validate）
KVC 提供了键值验证（KVV）机制，让开发者有机会能够挽回错误，保证数据的一致性。开发者需先调用下面
- (BOOL)validateValue:(inout id *)ioValue forKey:(NSString *)inKey error:(out NSError **)outError;
这个方法会默认调用的实现方法如下
- (BOOL)validate<Key>:error:
举个例子，上面的例子中，希望能够验证 Person 的属性 name 不为空，就可以这么写
// 测试 KVV
- (void)testMethod
{
Person *aPerson = [[Person alloc] init];
PersonObserver *aPersonObserver = [[PersonObserver alloc] init];
//添加观察者
[aPerson addObserver:aPersonObserver
forKeyPath:@"name"
options:(NSKeyValueObservingOptionNew|NSKeyValueObservingOptionOld)
context:@"this is a context"];
NSString *name = @"LiLei";
NSString *key = @"name";
NSError *error = nil;
// KVV 验证
BOOL isLegalName = [aPerson validateValue:&name forKey:key error:&error];
if (isLegalName) {
NSLog(@"it's a legal name.");
[aPerson setValue:name forKey:key];
}else{
NSLog(@"the name is illegal.");
}
//移除观察者
[aPerson removeObserver:aPersonObserver forKeyPath:@"name"];
}
//Person.m
//Person.m 文件新增验证名字的KVV方法
@implementation Person
- (BOOL)validateName:(NSString **)name error:(NSError * __autoreleasing *)outError
{
if ((*name).length == 0)
{
(*name) = @"default name";
return NO;
}
return YES;
}
@end
集合操作符（Collection Operator）
集合运算符是一种特殊的 key path，通过 - (id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath 方法获取集合中的信息，其格式如下：
集合运算符（Collection Operator）
由数值组成的集合，总共有 5 中操作符
- sum：集合中所有数值的和
- avg：集合中所有数值的平均数
- max：集合中的最大数值
- min：集合中的最小数值
- count：集合元素的数量
使用示例
//假设在 Person 类中还有个存储数值的数组 array
//获取array 中的所有数值的和
CGFloat sum = [aPerson valueForKeyPath:@"@sum.array"];
//获取 array 中所有数值的平均数
CGFloat avg = [aPerson valueForKeyPath:@"@avg.array"];
由对象组成的集合有 2 种操作符
- unionOfObjects：返回集合中的所有元素
- distinctUnionOfObjects：返回集合去重后的所有元素
由数组组成的集合（集合中有集合）有如下 3 种操作符。
- unionOfArrays：用于Array集合，返回集合中的所有元素
- distinctUnionOfArrays：用于Array集合，返回集合中去重后的所有元素
- distinctUnionOfSets：用于Set集合，返回集合中（去重后）的所有元素
由于 Set 中的元素本身就是不重复的，所以没有 unionOfSets 操作符。
手动键值观察
通过自动属性，建立键值观察，都属于自动键值观察。因为使用这种方法，只要设置键值，就会自动发出通知。而手动键值观察，不能使用自动化属性，需要自己写 setter/getter 方法，手动发送通知。
//手动通知的实现
@interface Person : NSObject
{
NSString *name;
}
- (NSString *)name;
- (void)setName:(int)theName;
@end
@implementation Person
- (id) init
{
self = [super init];
if (nil != self) {
name = @"LiLei";
}
return self;
}
- (NSString *)name
{
return name;
}
- (void)setName:(NSString *)theName
{
//发送通知：键值即将改变
[self willChangeValueForKey:@"name"];
name = theName;
//发送通知：键值已经修改
[self didChangeValueForKey:@"name"];
}
/**
* 当设置键值之后，通过此方法，决定是否发送通知
*/
+ (BOOL) automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key
{
//当 key 为 name时，手动发送通知
if ([key isEqualToString:@"age"]) {
return NO;
}
//当为其他key时，自动发送通知
return [super automaticallyNotifiesObserversForKey:key];
}
@end
设置属性之间的依赖
假如有个 Person 类，类里有三个属性，fullName、firstName、lastName。按照之前的知识，如果需要观察名字的变化，就要分别添加 fullName、firstName、lastName 三次观察，非常麻烦。如果能够只观察 fullName，并建立 fullName 和 firstName、lastName 的某种依赖关系，当发生变化时，也受到通知，那该多好啊！
KVC 刚好提供这种键之间的依赖方法，格式如下
+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffecting<Key>;
这方法使得 Key 之间能够建立依赖关系，为了便于说明，直接用 属性依赖 这个词代替 Key 之间的依赖。含义不同，结果一致。
下面就使用这种方法解决 Key 之间的依赖关系。
Person 类为被观察者
//Person.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Person : NSObject
@end
//Person.m
#import "Person.h"
@interface Person ()
@property (nonatomic, copy) NSString *fullName; //名字，依赖于firstName、lastName
@property (nonatomic, copy) NSString *firstName;
@property (nonatomic, copy) NSString *lastName;
@end
@implementation Person
//设置属性依赖：fullName属性依赖于firstName、lastName
//如果观察name，当firstName、lastName发生变化时，观察者也会收到name变化通知
+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingFullName
{
NSSet *set = [NSSet setWithObjects:@"firstName", @"lastName", nil];
return set;
}
@end
PersonObserver 类为观察者
//PersonObserver.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface PersonObserver : NSObject
@end
//PersonObserver.m
#import "PersonObserver.h"
@implementation PersonObserver
//观察者需要实现的方法
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context
{
NSLog(@"observer receive change infomation");
}
@end
准备就绪，就可以测试依赖的属性了
- (void)testMethod
{
Person *aPerson = [[Person alloc] init];
PersonObserver *aPersonObserver = [[PersonObserver alloc] init];
//观察fullName属性
[aPerson addObserver:aPersonObserver
forKeyPath:@"fullName"
options:(NSKeyValueObservingOptionNew|NSKeyValueObservingOptionOld)
context:@"this is a context"];
//设置firstName时，aPersonObserver仍然会收到name变化的通知
[aPerson setValue:@"LiLei" forKey:@"firstName"];
//移除观察者
[aPerson removeObserver:aPersonObserver forKeyPath:@"fullName"];
}
输出结果，发现虽然观察的是 fullName，但是当修改 firstName 的时候，观察者也会收到 fullName 变化的通知，达到了我们的期望。
observer receive change infomation
理解 KVO/KVC 的实现
KVO 是通过 isa-swizzling 实现的。
基本的流程就是编译器自动为被观察对象创造一个派生类，并将被观察对象的isa 指向这个派生类。如果用户注册了对某此目标对象的某一个属性的观察，那么此派生类会重写这个方法，并在其中添加进行通知的代码。Objective-C 在发送消息的时候，会通过 isa 指针找到当前对象所属的类对象。而类对象中保存着当前对象的实例方法，因此在向此对象发送消息时候，实际上是发送到了派生类对象的方法。由于编译器对派生类的方法进行了 override，并添加了通知代码，因此会向注册的对象发送通知。注意派生类只重写注册了观察者的属性方法。
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