回顾
在上一篇博客中，已经介绍了KVO的相关操作，那么接下来就去探索一下KVO的底层逻辑，KVO到底是如何实现的呢？
文章主题
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在官方文档中有如下图中的说明
isa-swizzling
键值观察是使用称为
isa-swizzling的技术实现的。
-
该
isa指针，顾名思义，指向对象的类，它保持一个调度表。该调度表主要包含指向类实现的方法的指针，以及其他数据。 -
当观察者为对象的属性注册时，被观察对象的
isa指针被修改，指向中间类而不是真正的类。因此，isa指针的值不一定反映实例的实际类。 -
你不应该依赖
isa指针来确定类的成员。相反，应该使用该class方法来确定实例对象的类。
1. isa-swizzling验证
在添加观察者处，打上断点，再控制台lldb调试看看。
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.student = [[JPStudent alloc]init];
[self.student addObserver:self forKeyPath:@"name" options:(NSKeyValueObservingOptionNew) context:NULL];
}
-
控制台打印如下
lldb调试
在
addObserver后student从JPStudent变成了NSKVONotifying_JPStudent
我们知道，实例对象和类的关系实际上就是实例对象的isa指向了类对象。所以这里我们可以推断，self.student在调用addObserver方法后，已经从JPStudent类的实例对象，变成了NSKVONotifying_JPStudent
的实例对象。
2. NSKVONotifying_JPStudent子类验证
- 那么这个
NSKVONotifying_JPStudent是什么东西呢？是一开始就直接存在，还是和JPStudent类之间有什么关系呢？那么看看NSKVONotifying_JPStudent是不是一开始就存在的，再次运行代码，断点还是断在添加观察者者处，打印一下
NSKVONotifying_JPStudent生产测试
提醒：objc_getClass是runtime的api，一定要导入头文件才可以正常使用，如图所示。
在调用addObserver方法前后分别打印，结果说明NSKVONotifying_JPStudent是系统动态生成添加的一个类。这两个类名字这么相似，有没有可能是JPStudent的子类呢？我们打印一下看看
验证NSKVONotifying_JPStudent是JPStudent的子类
从打印来看，发现了新大陆，
NSKVONotifying_JPStudent确实是继承自JPStudent的。那么这个中间类，有没有可能存在自己的子类呢？我们通过下面这段代码来看看
#pragma mark - 遍历类以及子类
- (void)printClasses:(Class)cls{
// 注册类的总数
int count = objc_getClassList(NULL, 0);
// 创建一个数组， 其中包含给定对象
NSMutableArray *mArray = [NSMutableArray arrayWithObject:cls];
// 获取所有已注册的类
Class* classes = (Class*)malloc(sizeof(Class)*count);
objc_getClassList(classes, count);
for (int i = 0; i<count; i++) {
if (cls == class_getSuperclass(classes[i])) {
[mArray addObject:classes[i]];
}
}
free(classes);
NSLog(@"classes = %@", mArray);
}
- 打印结果如下
遍历类以及子类
从打印来看，可以验证NSKVONotifying_JPStudent是JPStudent的子类。
那么NSKVONotifying_JPStudent这个类里面都有些什么内容呢？类里面一般也就是存储了成员变量、方法、协议等信息，那么通过下面这段代码来看看它里面都有什么。
#pragma mark **- 遍历方法-ivar-property**
- (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);
}
-
打印如下
遍历方法-ivar-property
从打印结果来看，系统重写了
setNickName、class、dealloc这几个方法，并且添加了一个叫_isKVOA的方法，来区分是不是系统通过KVO自动生成的。
3. 观察者被移除isa的指向？
官方文档中说：调用addObserver方法会修改isa指向，那么现在我们移除观察者后系统会怎么做呢？我们在dealloc方法中移除观察者这里打上断点，然后继续观察self.student的isa指向。
观察者被移除isa的指向？
移除观察者之后，
self.student的isa又指回了JPStudent类。并且生成的子类NSKVONotifying_JPStudent还在，没有进行销毁。原因是如果下次继续进行观察者添加，系统就不会再生成新的中间类，而是直接使用这个类了，防止资源的浪费。
4. class方法
在添加观察者之后，我们都知道会生成动态子类NSKVONotifying_JPStudent ，
那么调用
class方法p self.student.class打印的是NSKVONotifying_JPStudent吗？？？
- 断点在添加观察者之后，我们控制台验证一下
self.student.class
从打印结果看，输出的还是JPStudent，虽然self.student的isa已经指向NSKVONotifying_JPStudent了，但是由于NSKVONotifying_JPStudent重写了class方法，最后打印输出的还是JPStudent，苹果这么做的目的是为了隐藏系统在背后做的一系列操作，让开发者更少的关注底层逻辑，只关注上层的代码实现就可以。
5. setter方法
既然重写了setter方法观察属性，那么如果有成员变量，是否也可以能观察呢？增加age成员变量，测试一下
@interface JPStudent : NSObject
{
@public
int age;
}
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end
setter方法测试
当对
age进行赋值的时候，并没有触发监听的回调方法。那么就说明了只是对属性的setter方法进行的监听。
我们再看看在dealloc中观察者移除isa指回的时候，查看name的值
观察者移除后Name的值
那就说明在
KVO生成的类中对name的修改影响到了原始类。
对name下个内存断点调试看看
断点调试
-
bt 打印堆栈信息
bt 打印堆栈信息
发现调用了
Foundation的一些方法，最后才是[JPStudent setName:]给name赋值。
提示：Foundation框架是不开源的。
- Foundation`-[NSObject(NSKeyValueObservingPrivate) _changeValueForKeys:count:maybeOldValuesDict:maybeNewValuesDict:usingBlock:]
- Foundation`-[NSObject(NSKeyValueObservingPrivate) _changeValueForKey:key:key:usingBlock:]
- Foundation`_NSSetObjectValueAndNotify
_NSSetObjectValueAndNotify汇编调用主要如下：
_NSSetObjectValueAndNotify
"willChangeValueForKey:"
这里是调用setter方法赋值
"didChangeValueForKey:"
"_changeValueForKey:key:key:usingBlock:"
从堆栈信息和汇编可以知道，在
_changeValueForKeys:count:maybeOldValuesDict:maybeNewValuesDict:usingBlock:中进行赋值后的回调，那么肯定得通知监听者
- 在
observeValueForKeyPath的回调中打个断点：
在这里插入图片描述
确认是在
NSKeyValueNotifyObserver通知中进行的回调。
6.总结
-
KVO添加观察者addObserver动态生成子类NSKVONotifying_XXX。 - 重写
class方法，返回父类class信息。父类isa指向子类。
给动态子类添加setter方法（所有要观察的属性）。
消息转发给父类。 -
setter会调用父类原来的方法进行赋值，完成后进行回调通知。 - 移除
observer的时候isa指回父类，动态生成的子类并不会销毁.
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