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KVO&KVC浅谈

KVO&KVC浅谈

作者: coder_feng | 来源:发表于2019-05-05 09:32 被阅读0次

    在谈论KVO和KVC之前,先引出几个问题

    问题一:iOS用什么方式实现KVO,你可以理解成KVO本质是什么?

    1.利用Runtime API动态生成一个子类,并且让instance对象的isa指向这个全新的子类

    2.当修改instance对象的属性时,会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify 函数,XXX代表更改的类型

    3.重写class方法

    4.在willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:之间调用父类原来的seter方法,并且内部会触发监听器的Observer的监听方法(observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:)

    添加两张图片:

    未使用KVO监听的对象 使用KVO监听的对象

    问题二:如何手动触发KVO?

    手动调用willChangeValueForKey和didChangeValueForKey:

    问题三:通过指针->修改成员变量会触发KVO么?

    不会触发KVO,因为没有调用到setter方法

    问题四:什么是KVC?修改KVC的属性会触发KVO么?

    Key-Value Coding,即键值编码。它是一种不通过存取方法,而通过属性名称字符串间接访问属性的机制

    会触发KVO

    问题五:KVC的赋值和取值过程是怎样的?或者KVC的实现原理是什么?

    赋值:

    当调用setValue:属性值 forKey:@"name"的代码时,底层的执行机制如下:

    1.程序优先调用set<Key>:属性值方法,代码通过setter方法完成设置,注意,这里的<key>是指成员变量名,首字母大小要符合KVC的命名规则,下面也是这样的原则

    2.如果没有找到setName:方法,KVC机制会检查一个类方法+(BOOL)accessInstanceVariableDirectory方法没有返回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,不过一般不会这样做,因为这样做相当于打破了KVC的规则,如果返回YES的话,KVC机制会搜索该类里面有没有名为_<key>的成员变量,无论该变量是在类接口处定义,还是在类实现中定义,也无论用了什么样的访问修饰符,只要存在以_<key>命名的变量,KVC都可以对该成员变量赋值

    3.如果该类没有set<key>:方法,也没有_<key>成员变量,KVC机制会搜索_is<Key>的成员变量

    4.如果没有set<Key>:方法,也没有_<key>和_is<Key>成员变量,KVC机制再会继续搜索<key>和is<Key>的成员变量,再给他们赋值

    5.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

    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<Key>:属性名时,会直接用setValue:forUndefinedKey:方法

    取值:

    当调用valueForKey:@”name“的代码时,KVC对key的搜索方式不同于setValue:属性值 forKey:@”name“,其搜索方式如下:

    1.首先按get<Key>,<key>,is<Key>的顺序方法查找getter方法,找到的话会直接调用。如果是BOOL或者Int等值类型, 会将其包装成一个NSNumber对象。

    2.如果上面的getter没有找到,KVC则会查找countOf<Key>,objectIn<Key>AtIndex或<Key>AtIndexes格式的方法。如果countOf<Key>方法和另外两个方法中的一个被找到,那么就会返回一个可以响应NSArray所有方法的代理集合(它是NSKeyValueArray,是NSArray的子类),调用这个代理集合的方法,或者说给这个代理集合发送属于NSArray的方法,就会以countOf<Key>,objectIn<Key>AtIndex或<Key>AtIndexes这几个方法组合的形式调用。还有一个可选的get<Key>:range:方法。所以你想重新定义KVC的一些功能,你可以添加这些方法,需要注意的是你的方法名要符合KVC的标准命名方法,包括方法签名。

    3.如果上面的方法没有找到,那么会同时查找countOf<Key>,enumeratorOf<Key>,memberOf<Key>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所的方法的代理集合,和上面一样,给这个代理集合发NSSet的消息,就会以countOf<Key>,enumeratorOf<Key>,memberOf<Key>组合的形式调用。

    4.如果还没有找到,再检查类方法+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly,如果返回YES(默认行为),那么和先前的设值一样,会按_<key>,_is<Key>,<key>,is<Key>的顺序搜索成员变量名,这里不推荐这么做,因为这样直接访问实例变量破坏了封装性,使代码更脆弱。如果重写了类方法+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly返回NO的话,那么会直接调用valueForUndefinedKey:

    5.还没有找到的话,调用valueForUndefinedKey:

    问题六:KVC更改属性或者成员变量会触发KVO么?

    答案是前者会,后者不会

    接下来我会一一通过实例证明以上问题?

    Key-Value Obersver,即键值观察。它是观察者模式的一种衍生。基本思想是,对目标对象的某属性添加观察,当该属性发生变化时,会自动的通知观察者。这里所谓的通知是触发观察者对象实现的KVO的接口方法。

    ** KVO是解决model和view同步的好法子。**

    另外,KVO的优点是当被观察的属性值改变时是会自动发送通知的,这比通知中心需要post通知来说,简单了许多

    KVO 使用方法

    1.首先给目标对象的属性添加观察:

    [selfaddObserver:selfforKeyPath:@"xxx"options:(NSKeyValueObservingOptionNew)context:nil];

    2.实现下面方法来接收通知,需要注意各个参数的含义:

    - (void)addObserver:(NSObject*)observer forKeyPath:(NSString*)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullablevoid*)context;

    3.最后要移除观察者:

    - (void)removeObserver:(NSObject*)observer forKeyPath:(NSString*)keyPath;


    证明1:(问题一:iOS用什么方式实现KVO,你可以理解成KVO本质是什么?)

    利用Runtime API动态生成一个子类,并且让instance对象的isa指向这个全新的子类?

    生成中间类图

    .当修改instance对象的属性时,会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify 函数,XXX代表更改的类型

    监听前后地址对象图 打印地址方法

    从上面可以看到监听之后,的确是调用了NSSetIntValueAndNotify,里面的int代表是监听属性的类型,另外这一点也可以从你逆向中得到,从你手机的目录中/System/Library/Caches/com.apple.dyld获取动态库dyld_shared_cache_arm64,然后导出Foundation框架,具体可以参考这篇文章,然后利用逆向工具Hop来分析,可以看到里面包含这个方法

    Foundation 框架图

    重写class方法

    class打印图

    从源码中可以看到object_getClass中就是调用class,既然这样,为什么我直接打印class会和object_getClass不一样呢,很明显被监听的类重写了class

    在willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:之间调用父类原来的seter方法,并且内部会触发监听器的Observer的监听方法(observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:)

    证明图如下

    另外想补充一下的就是,这个被监听的类里面含有的方法:

    监听类方法内部图

    证明2(如何手动触发KVO?)

    手动调用

    可以看到如果不直接赋值的话,手动调用这两个方法也是可以触发KVO

    证明3:(问题三:通过指针->修改成员变量会触发KVO么?)

    更改成员变量没有触发KVO

    证明4:(修改KVC的属性会触发KVO么?)

    修改成员变量

    从上面可以看出更改成员变量并没有出发KVO

    证明5:(KVC的实现原理)

    有setAge 无setAge有_setAge setKey和_setKey无,找_key setKey和_setKey无,找_isKey setKey和_setKey无,找key setKey和_setKey无,找isAge

    用一个图说明上述的赋值过程:

    setValue寻找过程图 有getKey图 没有getKey图,有key 没有getKey,key有isKey 没有getKey,key,isKey,但是有_key

    用一张图给说明寻找过程:

    valueForKey寻找图

    证明6:(问题六:KVC更改属性或者成员变量会触发KVO么?)

    kvc属性修改 成员变量修改

    从打印结果可以看出,修改成员变量并不会触发KVO

    其他补充

    查看_NSSet*AndNotify的存在

    nm 命令图

    _NSSet*ValueAndNotify 的内部实现

    _NSSet*ValueAndNotify内部实现图

    _NSSet*ValueAndNotify本质调用就是先调用willChangeValueForKey:然后调用原来的setter方法的实现,之后再调用didChangeValueForKey:这个方法内部会调用observer的observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法

    KVC常见的API有:

    - (void)setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;

     - (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key;

     - (id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath; 

    - (id)valueForKey:(NSString *)key;

    参考链接

    iOS窥探KVO底层实现原理篇

    可以添加微信一起交流学习:fslskz

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