KVC和KVO学习

作者: 快乐的tomato | 来源:发表于2018-11-18 17:41 被阅读38次

重庆鹅岭

一.啥

KVC（Key-value coding）键值编码,可以允许开发者通过Key名直接访问对象的属性，或者给对象的属性赋值。而不需要调用明确的存取方法,这样就可以在运行时动态地访问和修改对象的属性。

1.KVC设值

一句话总结：
如果没有找到Set<Key>方法的话，会按照_key，_iskey，key，iskey的顺序搜索成员并进行赋值操作。
过程

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，首字母大小写要符合KVC的命名规则

如果没有找到setName：方法，KVC机制会检查+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly方法有没有返回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，不过一般开发者不会这么做。所以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，还是在类实现处定义，也无论用了什么样的访问修饰符，只在存在以<key>命名的变量，KVC都可以对该成员变量赋值。

如果该类即没有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。

和上面一样，如果该类即没有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。再给它们赋值。

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。

@interface KVCModel (){
     NSString *name;
}
@end

@implementation KVCModel
/**
一、 KVC设值
 */

//1、总体规则，先找方法，再找相关变量
//简单来说就是如果没有找到Set<Key>方法的话，会按照_key，_iskey，key，iskey的顺序搜索成员并进行赋值操作。
-(void)setName:(NSString *)name{

}

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。

//2、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。
+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly {
    return YES;
}

- (id)valueForUndefinedKey:(NSString *)key {
    NSLog(@"该key不存在valueForUndefinedKey===%@",key);
    return nil;
}

- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key {

    NSLog(@"该key不存在%@", key);
}

测试

    KVCModel *model = [KVCModel new];
   [model setValue:@"毒液" forKey:@"name"];
    NSString *name = [model valueForKey:@"name"];
   NSLog(@"😄===%@",name);

2.KVC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：

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。

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。

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。

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:方法，默认是抛出异常。

@interface KVCModel (){

     NSUInteger age;

}
@end

@implementation KVCModel

- (NSUInteger)getAge {

    return 10;
}

- (NSUInteger)age {
    return 10;
}

- (NSUInteger)isAge {
    return 10;
}

 KVCModel *model = [KVCModel new];
 NSLog(@"model的年龄是%@", [model valueForKey:@"age"]);

3.KVC使用keyPath

在开发过程中，一个类的成员变量有可能是自定义类或其他的复杂数据类型，你可以先用KVC获取该属性，然后再次用KVC来获取这个自定义类的属性，
但这样是比较繁琐的，对此，KVC提供了一个解决方案，那就是键路径keyPath。顾名思义，就是按照路径寻找key。

#import "Man.h"

@interface Man (){
    
      NSString *_name;
}

@end

@implementation Man

@end

#import "KVCModel.h"
#import "Man.h"

@interface KVCModel (){
 Man *man;
}
@end

@implementation KVCModel

    KVCModel *model = [[KVCModel alloc] init];
    [model  setValue:@"毒液" forKeyPath:@"man.name"];
    //通过KVC取值age打印
    NSLog(@"man是%@", [model valueForKeyPath:@"man.name"]);

4、KVC处理异常

KVC中最常见的异常就是不小心使用了错误的key，或者在设值中不小心传递了nil的值，KVC中有专门的方法来处理这些异常。

4.1 nil异常

/**
 四、KVC处理异常
 */
@interface KVCModel (){
     NSUInteger age;
}
@end

@implementation KVCModel
- (void)setNilValueForKey:(NSString *)key {
    NSLog(@"不能将%@设成nil", key);
}

    KVCModel *model = [KVCModel new];
    [model setValue:nil forKey:@"age"];
   NSLog(@"model的年龄是%@", [model valueForKey:@"age"]);

4.2 nUndefinedKey异常

- (id)valueForUndefinedKey:(NSString *)key {
    NSLog(@"该key不存在valueForUndefinedKey===%@",key);
    return nil;
}

- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key {

    NSLog(@"该key不存在%@", key);
}

5、KVC处理数值和结构体类型属性

不是每一个方法都返回对象，但是valueForKey：总是返回一个id对象，如果原本的变量类型是值类型或者结构体，返回值会封装成NSNumber或者NSValue对象。
这两个类会处理从数字，布尔值到指针和结构体任何类型。然后开以者需要手动转换成原来的类型。
尽管valueForKey：会自动将值类型封装成对象，但是setValue：forKey：却不行。你必须手动将值类型转换成NSNumber或者NSValue类型，才能传递过去。
因为传递进去和取出来的都是id类型，所以需要开发者自己担保类型的正确性，运行时Objective-C在发送消息的会检查类型，如果错误会直接抛出异常。

   KVCModel *model = [KVCModel new];
   [model setValue:[NSNumber numberWithInteger:5] forKey:@"age"];
  NSLog(@"model的年龄是%@", [model valueForKey:@"age"]);

需要注意的是我们不能直接将一个数值通过KVC赋值的，我们需要把数据转为NSNumber和NSValue类型传入，那到底哪些类型数据要用NSNumber封装哪些类型数据要用NSValue封装呢？看下面这些方法的参数类型就知道了：

可以使用NSNumber的数据类型有：

+ (NSNumber*)numberWithChar:(char)value;
+ (NSNumber*)numberWithUnsignedChar:(unsignedchar)value;
+ (NSNumber*)numberWithShort:(short)value;
+ (NSNumber*)numberWithUnsignedShort:(unsignedshort)value;
+ (NSNumber*)numberWithInt:(int)value;
+ (NSNumber*)numberWithUnsignedInt:(unsignedint)value;
+ (NSNumber*)numberWithLong:(long)value;
+ (NSNumber*)numberWithUnsignedLong:(unsignedlong)value;
+ (NSNumber*)numberWithLongLong:(longlong)value;
+ (NSNumber*)numberWithUnsignedLongLong:(unsignedlonglong)value;
+ (NSNumber*)numberWithFloat:(float)value;
+ (NSNumber*)numberWithDouble:(double)value;
+ (NSNumber*)numberWithBool:(BOOL)value;
+ (NSNumber*)numberWithInteger:(NSInteger)valueNS_AVAILABLE(10_5,2_0);
+ (NSNumber*)numberWithUnsignedInteger:(NSUInteger)valueNS_AVAILABLE(10_5,2_0);

可以使用NSValue的数据类型有：

+ (NSValue*)valueWithCGPoint:(CGPoint)point;
+ (NSValue*)valueWithCGSize:(CGSize)size;
+ (NSValue*)valueWithCGRect:(CGRect)rect;
+ (NSValue*)valueWithCGAffineTransform:(CGAffineTransform)transform;
+ (NSValue*)valueWithUIEdgeInsets:(UIEdgeInsets)insets;
+ (NSValue*)valueWithUIOffset:(UIOffset)insetsNS_AVAILABLE_IOS(5_0);

6、KVC键值验证（Key-Value Validation）

/**
六、KVC键值验证（Key-Value Validation）
*/
KVC提供了验证Key对应的Value是否可用的方法：

- (BOOL)validateValue:(inout id  _Nullable __autoreleasing *)ioValue forKey:(NSString *)inKey error:(out NSError * _Nullable __autoreleasing *)outError {
    
    NSNumber *age = *ioValue;
    if (age.integerValue == 10) {
        return NO;
    }
    
    return YES;
}

   NSNumber *age = @10;
    NSError* error;
    NSString *key = @"age";
    BOOL isValid = [model validateValue:&age forKey:key error:&error];
  if (isValid) {
     NSLog(@"键值匹配");
        [model setValue:age forKey:key];
  }
   else {
      NSLog(@"键值不匹配");
   }
  //通过KVC取值age打印
   NSLog(@"test的年龄是%@", [model valueForKey:@"age"]);

7、KVC处理集合

KVC同时还提供了很复杂的函数

7.1简单集合运算符

Man *book1 = [Man new];
    book1.name = @"The Great Gastby";
    book1.price = 10;

    Man *book2 = [Man new];
    book2.name = @"Time History";
    book2.price = 20;

    Man *book3 = [Man new];
    book3.name = @"Wrong Hole";
    book3.price = 30;

    Man *book4 = [Man new];
    book4.name = @"Wrong Hole";
    book4.price = 40;

    NSArray* arrBooks = @[book1,book2,book3,book4];
    
    NSNumber* sum = [arrBooks valueForKeyPath:@"@sum.price"];
    NSLog(@"sum:%f",sum.floatValue);

    NSNumber* avg = [arrBooks valueForKeyPath:@"@avg.price"];
    NSLog(@"avg:%f",avg.floatValue);

    NSNumber* count = [arrBooks valueForKeyPath:@"@count"];
    NSLog(@"count:%f",count.floatValue);

    NSNumber* min = [arrBooks valueForKeyPath:@"@min.price"];
    NSLog(@"min:%f",min.floatValue);

    NSNumber* max = [arrBooks valueForKeyPath:@"@max.price"];
    NSLog(@"max:%f",max.floatValue);

7.2 对象运算符

    NSLog(@"distinctUnionOfObjects");
    NSArray* arrDistinct = [arrBooks valueForKeyPath:@"@distinctUnionOfObjects.price"];
   for (NSNumber *price in arrDistinct) {
        NSLog(@"%f",price.floatValue);
   }
   NSLog(@"unionOfObjects");
    NSArray* arrUnion = [arrBooks valueForKeyPath:@"@unionOfObjects.price"];
    for (NSNumber *price in arrUnion) {
       NSLog(@"%f",price.floatValue);
    }

7、KVC处理字典

当对NSDictionary对象使用KVC时，valueForKey:的表现行为和objectForKey:一样。所以使用valueForKeyPath:用来访问多层嵌套的字典是比较方便的。

 模型转字典
    Address* add = [Address new];
    add.country = @"China";
    add.province = @"Guang Dong";
    add.city = @"Shen Zhen";
    add.district = @"Nan Shan";

    NSArray* arr = @[@"country",@"province",@"city",@"district"];
    NSDictionary* dict = [add dictionaryWithValuesForKeys:arr]; //把对应key所有的属性全部取出来
    NSLog(@"%@",dict);

    //字典转模型
    NSDictionary* modifyDict = @{@"country":@"USA",@"province":@"california",@"city":@"Los angle"};
    [add setValuesForKeysWithDictionary:modifyDict];            //用key Value来修改Model的属性
    NSLog(@"country:%@  province:%@ city:%@",add.country,add.province,add.city);

8、KVC使用

1、动态地取值和设值
2、用KVC来访问和修改私有变量
3、Model和字典转换
4、修改一些控件的内部属性
也是iOS开发中必不可少的小技巧。众所周知很多UI控件都由很多内部UI控件组合而成的，但是Apple度没有提供这访问这些控件的API，这样我们就无法正常地访问和修改这些控件的样式。
而KVC在大多数情况可下可以解决这个问题。最常用的就是个性化UITextField中的placeHolderText了。
5、操作集合
6、用KVC实现高阶消息传递
当对容器类使用KVC时，valueForKey:将会被传递给容器中的每一个对象，而不是容器本身进行操作。结果会被添加进返回的容器中，这样，开发者可以很方便的操作集合来返回另一个集合

NSArray* arrStr = @[@"english",@"franch",@"chinese"];
        NSArray* arrCapStr = [arrStr valueForKey:@"capitalizedString"];
        for (NSString* str  in arrCapStr) {
            NSLog(@"%@",str);
        }
        NSArray* arrCapStrLength = [arrStr valueForKeyPath:@"capitalizedString.length"];
        for (NSNumber* length  in arrCapStrLength) {
            NSLog(@"%ld",(long)length.integerValue);
        }

KVO 即 Key-Value Observing，翻译成键值观察。它是一种观察者模式的衍生。其基本思想是，对目标对象的某属性添加观察，当该属性发生变化时，通过触发观察者对象实现的KVO接口方法，来自动的通知观察者。

观察者模式是什么
一个目标对象管理所有依赖于它的观察者对象，并在它自身的状态改变时主动通知观察者对象。这个主动通知通常是通过调用各观察者对象所提供的接口方法来实现的。观察者模式较完美地将目标对象与观察者对象解耦。

简单来说KVO可以通过监听key，来获得value的变化，用来在对象之间监听状态变化。

KVC和KVC的面试题

1、什么是KVC，说说它的优缺点？

KVC是一种不需要调用存取方法，就能直接通过实例变量访问对象属性的机制。很多情况下会简化程序代码。
但由于KVC不会对键和键路径进行错误检查，所以编译器无法检测错误。而且使用KVC后的执行效率要低于合成存取器，因为使用KVC必须先解析字符串，然后再设置或服务对象的实例变量。

2、 NSNotification和KVO的区别和用法是什么？什么时候应该使用通知，什么时候应该使用KVO，它们的实现上有什么区别吗？

NSNotification是通知模式在iOS的实现，KVO的全称是键值观察(Key-value observing),其是基于KVC（key-value coding）的，KVC是一个通过属性名访问属性变量的机制。将Model层的变化，通知到多个Controller对象时，可以使用NSNotification；如果是只需要观察某个对象的某个属性，可以使用KVO。

3、如何关闭默认的KVO的默认实现，KVO的实现原理？

automaticallyNotifiesObserversForKey返回NO
原理：
键值观察通知依赖于 NSObject 的两个方法: willChangeValueForKey: 和didChangevlueForKey: 。在一个被观察属性发生改变之前， willChangeValueForKey: 一定会被调用，这就会记录旧的值。而当改变发生后， didChangeValueForKey:会被调用，继而 observeValueForKey:ofObject:change:context:也会被调用。

参考文章
iOS KVC和KVO详解
 iOS开发技巧系列---详解KVC

demo

KVC和KVO学习

KVC

1.KVC设值

2.KVC取值

3.KVC使用keyPath

4、KVC处理异常

4.1 nil异常

4.2 nUndefinedKey异常

5、KVC处理数值和结构体类型属性

6、KVC键值验证（Key-Value Validation）

7、KVC处理集合

7.1简单集合运算符

7.2 对象运算符

7、KVC处理字典

8、KVC使用

KVO

KVC和KVC的面试题

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