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iOS 探索KVO底层原理

iOS 探索KVO底层原理

作者: 尤先森 | 来源:发表于2019-03-07 17:57 被阅读0次

    KVO底层原理

    上一篇文章中说到,KVO监听成员变量无法收到回调。先验证一下是不是对的。

    1.创建一个Person类,包含一个公有成员变量age,一个属性变量name

    @interface Person : NSObject{
        @public
        int age;
    }
    @property(strong,nonatomic)NSString * name;
    

    成员变量与属性的区别:
    属性会自动生成settergetter方法,成员变量不会。

    2.在ViewController中分别监听两个变量。

        self.p = [[Person alloc]init];
            
        [self.p addObserver:self forKeyPath:@"name" options:(NSKeyValueObservingOptionNew) context:NULL];
        [self.p addObserver:self forKeyPath:@"age" options:(NSKeyValueObservingOptionNew) context:NULL];
    

    3.实现监听回调,log出改变内容以及被观察者。

    -(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context{
        NSLog(@"%@---%@",change,object);
    }
    

    4.分别给两个变量赋值,用于触发KVO

    -(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
        self.p.name = @"name";
        self.p->age = 10;
    }
    

    .点语法与->的区别:
    .点语法调用了setter方法,而->是直接访问成员变量

    5.养成习惯,移除观察者

    -(void)dealloc{
        [self.p removeObserver:self forKeyPath:@"name"];
        [self.p removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
    }
    

    6.触发KVO后的发现log内容只有一个

    2019-03-07 21:53:13.105997+0800 KVO[84542:11106254] {
        kind = 1;
        new = name;
    }---<Person: 0x6000007a6600>
    

    7.在@implementation中手动为agesetter方法

    -(void)setAge:(int)newAge{
        age=newAge;
    }
    

    8.修改touchesBegan方法中的age赋值方法

    -(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
        self.p.name = @"name";
        [self.p setAge:10];
    }
    

    9.再次运行程序,触发KVO,观察log信息,会发现打印了两次。

    2019-03-07 22:24:24.903100+0800 KVO[85477:11167107] {
        kind = 1;
        new = name;
    }---<Person: 0x600002680a40>
    2019-03-07 22:24:24.903477+0800 KVO[85477:11167107] {
        kind = 1;
        new = 10;
    }---<Person: 0x600002680a40>
    

    由此可见,只有对象实现了setter方法,KVO对其进行的观察,才会发起回调。

    对象添加观察者后,发生了什么

    • 添加观察者后发生的变化

    分别在添加观察者前后打印一下对象名称

    self.p = [[Person alloc]init];
    NSLog(@"%s",object_getClassName(self.p));
    [self.p addObserver:self forKeyPath:@"name" options:(NSKeyValueObservingOptionNew) context:NULL];
    NSLog(@"------分割线----------");
    NSLog(@"%s",object_getClassName(self.p));
    

    打印结果为:

    2019-03-08 10:13:13.099894+0800 KVO[88913:11408301] Person
    2019-03-08 10:13:13.101816+0800 KVO[88913:11408301] ------分割线----------
    2019-03-08 10:13:13.102021+0800 KVO[88913:11408301] NSKVONotifying_Person
    

    从打印结果我们可以观察到,先前self.p指向的是Person,添加观察者后变成了NSKVONotifying_Person。由此可知,在我们为一个对象添加观察者之后,KVO会自动创建一个NSKVONotifying_<ClassName>

    • 新生成的类跟原来的类是什么关系?

    这里有一个打印类跟子类的方法

    -(void)printClasses:(Class)cls{
        //注册类的总量
        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];
        //获取所有已经注册的类
        Class *classes = (Class *)malloc(sizeof(Class)*count);
        objc_getClassList(classes, count);
        for (int i = 0; i<count; i++) {
            //classes[i]的父类 等于 cls
            if (cls == class_getSuperclass(classes[i])) {
                [mArray addObject:classes[i]];
            }
        }
        //释放classes
        free(classes);
        NSLog(@"%@",mArray);
    }
    

    在添加观察者前,尝试打印一下[Person class]

    [self printClasses:[Person class]];
    

    打印结果为:

    2019-03-07 22:52:02.545406+0800 KVO[86213:11217129](
        Person,
        Student
    )
    

    然后添加一个观察者,再重新打印一次

    [self.p addObserver:self forKeyPath:@"name" options:(NSKeyValueObservingOptionNew) context:NULL];
    [self printClasses:[Person class]];
    

    打印结果为:

    2019-03-07 22:52:02.555585+0800 KVO[86213:11217129] (
        Person,
        "NSKVONotifying_Person",
        Student
    )
    

    所以KVO会自动创建的NSKVONotifying_<ClassName>类继承自<ClassName>

    • 新生成的类都做了什么?

    这里有一个打印当前类执行的所有方法的方法

    -(void)printClassAllMethod:(Class)cls{
        unsigned int  count = 0;
        //获取当前类对应的方法列表
        Method *methods = class_copyMethodList(cls, &count);
        for (int i = 0 ; i<count; i++) {
            Method method = methods[i];
            //分别获取SEL 跟 IMP
            SEL methodSEL = method_getName(method);
            IMP methodIMP = class_getMethodImplementation(cls, methodSEL);
            //打印SEL名称以及IMP地址
            NSLog(@"%@---%p",NSStringFromSelector(methodSEL),methodIMP);
        }
        //释放methods
        free(methods);
    }
    

    观察前后如果SEL数量发生改变,代表有对其进行了新添方法(为什么没删除?子类没办法操作父类方法)。如果IMP地址发生了改变,代表对这个IMP进行的重写。
    验证:
    新建一个Student类继承Person
    Person中实现方法-(void)say;
    Student重写-(void)say;并且实现方法-(void)study;
    顺便重写一下原有方法 class方法
    分别打印-(void)printClassAllMethod:(Class)cls

    [self printClassAllMethod:[Person class]];
    NSLog(@"------分割线----------");
    [self printClassAllMethod:[Student class]];
    

    打印结果:

    2019-03-08 11:35:52.257273+0800 KVO[90824:11859981] say---0x109dfd260
    2019-03-08 11:35:52.257500+0800 KVO[90824:11859981] ------分割线----------
    2019-03-08 11:35:52.257659+0800 KVO[90824:11859981] say---0x109dfd1c0
    2019-03-08 11:35:52.257774+0800 KVO[90824:11859981] study---0x109dfd1f0
    2019-03-08 11:35:52.257976+0800 KVO[90824:11859981] class---0x109dfd220
    

    其中,
    say方法重写,IMP地址发生改变,并且打印出了新增的study方法以及重写的class方法。

    分别打印[Person class][NSKVONotifying_Person class],对比原类跟新类都执行了什么方法。

    [self printClassAllMethod:[Person class]];
    [self.p addObserver:self forKeyPath:@"name" options:(NSKeyValueObservingOptionNew) context:NULL];
    NSLog(@"------分割线----------");
    [self printClassAllMethod:NSClassFromString(@"NSKVONotifying_Person")];
    

    打印结果:

    2019-03-08 10:47:01.419689+0800 KVO[89658:11656677] .cxx_destruct---0x10b19c1b0
    2019-03-08 10:47:01.419936+0800 KVO[89658:11656677] name---0x10b19c150
    2019-03-08 10:47:01.420134+0800 KVO[89658:11656677] setName:---0x10b19c170
    2019-03-08 10:47:01.421109+0800 KVO[89658:11656677] ------分割线----------
    2019-03-08 10:47:01.421352+0800 KVO[89658:11656677] setName:---0x10b4f663a
    2019-03-08 10:47:01.421516+0800 KVO[89658:11656677] class---0x10b4f506e
    2019-03-08 10:47:01.421649+0800 KVO[89658:11656677] dealloc---0x10b4f4e12
    2019-03-08 10:47:01.421782+0800 KVO[89658:11656677] _isKVOA---0x10b4f4e0a
    

    所以,NSKVONotifying_Person重写了setterclassdealloc
    添加了_isKVOA

    总结

    • 只有对象实现了setter方法,KVO对其进行的观察,才会发起回调。
    • 对象添加观察者之后,KVO会自动创建一个NSKVONotifying_<ClassName>
    • 自动创建的NSKVONotifying_<ClassName>类继承自<ClassName>
    • NSKVONotifying_<ClassName>重写了setterclassdealloc,添加了_isKVOA

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