1.iOS系统的KVO实现原理
1.苹果官方文档解释的是
Automatic key-value observing is implemented using a technique called isa-swizzling.
isa-swizzling，isa指针在两个类之间交换，下面通过代码来具体看一下isa指针的指向问题
2.isa-swizzling
ViewController观察Person类的nickName属性为例
1.注册观察者前 isa指向
正常指向了本类Person
注册KVO前 isa指向.jpeg
2.注册观察者（addObserver）后 isa指向
可以看到注册KVO isa指向了NSKVONotifying_Person，NSKVONotifying_Person这个类是iOS系统在注册KVO后生成的Person类的子类或者叫派生类继承于Person，苹果的命名规则NSKVONotifying_本类名
注册KVO后isa指向.jpeg
3.移除观察者（removeObserver）后isa指向
此时观察Person类的两个属性，分别是nickName和name，在button的点击事件里移除观察者
[self.m_person addObserver:self forKeyPath:@"nickName" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:PersonNameContext];
[self.m_person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:PersonNameContext];
先移除nickName，可以看到self.m_person isa依然指向NSKVONotifying_Person
先移除nickName.jpeg
再移除name，两个属性都移除观察了，self.m_person isa才指向本类Person，也就是说观察了几个属性，必须全部移除后isa才会指回原来的本类
再移除name.jpeg
4.通过方法打印看看这个派生子类NSKVONotifying_Person实现了哪些方法
打印本类有哪些的方法如下
// 遍历方法-ivar-property
- (void)printClassAllMethod:(Class)cls {
NSLog(@"该class有哪些方法 == %@", 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);
NSLog(@"each selector == %@", NSStringFromSelector(sel));
}
}
NSKVONotifying_Person 这个类里面的方法如下图
我们看到实现了nickName的setter方法setNickName: class dealloc _isKVOA四个方法
NSKVONotifying_Person类有哪些方法.jpeg
观察nickName和name两个属性
[self.m_person addObserver:self forKeyPath:@"nickName" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:PersonNameContext];
[self.m_person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:PersonNameContext];
[self printClassAllMethod:objc_getClass("NSKVONotifying_Person")];
输出结果
2021-12-13 13:52:18.102391+0800 该class有哪些方法 == NSKVONotifying_Person
2021-12-13 13:52:18.102797+0800 each selector == setName:
2021-12-13 13:52:18.102959+0800 each selector == setNickName:
2021-12-13 13:52:18.103220+0800 each selector == class
2021-12-13 13:52:18.103359+0800 each selector == dealloc
2021-12-13 13:52:18.103569+0800 each selector == _isKVOA
5.分析一下各个方法的各自的用途
先了解一下KVO的目的
通过对属性setter方法的赋值，达到可以监听对应属性值的变化，同时属性值被正确修改，也就是除了可以监听到属性值的变化，其他一切看起来和Person类的某个实例对该属性赋值完全一致，完全没有NSKVONotifying_Person这个派生子类的影子，也就是self.m_person.nickName setter getter方法不受影响，同时执行KVO的回调方法，达到满足功能并且没有入侵式的目的
注册观察者
[self.m_person addObserver:self forKeyPath:@"nickName" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:PersonNameContext];
对应属性赋值
self.m_person.nickName = [NSString stringWithFormat:@"%@+%lu", @"nickName", (unsigned long)count];
5.1 _isKVOA分析
从方法名来看，应该是判断是否是KVO状态的一个方法，暂时没办法验证到底是做什么的，不过从上面的观察多个属性值的变化，必须全部移除才会指向Person本类，脱离KVO状态，应该就是状态判断的方法
5.2 dealloc分析
析构函数，下面来看看析构流程
前提，controller被pop掉之后，没有在controller的dealloc里面移除对nickName的观察
因为此时self.m_person指针没有移除nickName的观察，所以依然指向NSKVONotifying_Person，而且先执行了NSKVONotifying_Person的dealloc，再执行Person dealloc，由此可以看出，NSKVONotifying_Persondealloc里面调用了父类Person dealloc，[NSKVONotifying_Person dealloc] ---> [Person dealloc]，同时析构了子类和父类
不移除观察者dealloc执行情况.jpeg
5.3 class分析
addObserver之前isa和class指向
isa指向Person
class指向Person
addObserver之前isa和class指向.jpeg
addObserver之后isa和class指向
isa指向NSKVONotifying_Person
class指向Person
addObserver之后isa和class指向.jpeg
以上说明了NSKVONotifying_Person的class实际上指向了Person class，达到无入侵的目的，即看起来都是Person
5.3 setter分析
通过上面的KVO的目的和效果我们知道，执行NSKVONotifying_Person 对应属性的setter方法
self.m_person.nickName = @"大神"([NSKVONotifying_Person setter])
等同于下面两个方法
self.m_person.nickName = @"大神"([Person setter]) + KVO回调方法
那么很显然，[NSKVONotifying_Person setter]里面对父类的setter方法发送了消息，同时对观察者也发送了消息，也就是执行了回调方法
下面通过代码和断点调试来验证一下
Person nickName的setter方法
- (void)setNickName:(NSString *)nickName {
NSLog(@"Person setNickName");
_nickName = nickName;
}
KVO的回调方法
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
NSLog(@"change[NSKeyValueChangeNewKey] == %@", change[NSKeyValueChangeNewKey]);
NSLog(@"person change == %@", change);
}
touchBegan对self.m_person.nickName赋值，实际上是调用[NSKVONotifying_Person setNickName:]方法
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
count++;
self.m_person.nickName = [NSString stringWithFormat:@"%@+%lu", @"nickName", (unsigned long)count];
}
对self.m_person.nickName = @"大神"赋值，触发[NSKVONotifying_Person setNickName:]方法，先对父类Person发送了setter消息，然后，对观察者发送了KVO回调消息
先对父类Person发送了setter消息
先对父类Person发送setter消息.jpeg
再对观察者发送了KVO回调消息
再对观察者发送KVO回调消息.jpeg
6.小结：
1.KVO只能观察属性值的变化，不能观察成员变量，原因是需要创建子类并且生成子类的setter方法
2.是生成子类的setter方法，不是重写或者覆盖父类的setter方法
3.不会生成getter方法，因为子类没有getter方法，所以如果调用的话实际上是父类的getter方法
4.观察的所有属性，全部移除观察者后才会解除KVO的状态，再此之前指针一直指向子类NSKVONotifying_Person
5.子类的setter方法做了两件事，一是向父类发送setter消息，二是向观察者发送KVO的回调消息
6. NSKVONotifying_Person一旦创建就会存储在内存中，但是NSKVONotifying_Person实例对象是可以释放的，类是否存在和某个实例对象是否销毁是两个概念
7.子类的几个方法
isKVOA判断是否是KVO状态
class 无入侵外界无察觉
dealloc释放子类 ，如果子类dealloc执行，还保持KVO状态，会释放父类
setter 实际上是找到子类setter方法的IMP作为入口发送了两个消息
7.示意图
iOS系统KVO原理图5.jpg
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