什么是KVO??
KVO就是NSKeyValueObserving,请看官方文档的解释:
大概翻译如下:
一种非正式协议,通知其他对象的指定属性发生了改变。
简单理解就是,可以监听一个对象的某个属性是否发生改变。
那么问题来了,什么是非正式协议??有正式协议吗??
麻蛋,本来想找官方文档的,找了半天没找到。从Stackoverflow找到了答案,貌似原来官方文档的链接失效了
大概翻译如下:
非正式协议:非正式协议是NSObject的一个类别Category,几乎所有的对象都隐含的采用(类别是OC的语言特性,能够给类对象添加方法而不需要创建子类),非正式协议的方法是可选的
正式协议: 一个正式协议声明了类需要实现的方法列表,正式协议有自己的声明、采用和类型检查语法。你可以使用@required或者optional关键字指定方法是否必须实现。子类继承父类采用的协议。正式协议也可以遵守其他协议
KVO实现
监听某个对象的某个属性
- (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context;
实现非正式协议
- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary *)change context:(nullable void *)context;
移除监听
- (void)removeObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath;
简单代码演示:
- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib. self.person = [[ZJPerson alloc] init]; [self.person setName:@"zhangsan"]; [self.person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil]; } - (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{ [self.person setName:@"lisi"]; } - (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context{ NSLog(@"%@", change); } - (void)dealloc{ [self.person removeObserver:self forKeyPath:@"name"]; }
打印结果:
用法其实很简单,接下来重点来了,KVO为什么能够监听到属性变化,底层做了什么??
KVO底层实现探究
首先,我们利用runtime在添加监听之前和之后分别打印一下类对象
NSLog(@"%@", object_getClass(self.person)); [self.person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil]; NSLog(@"%@", object_getClass(self.person));
打印结果:
2018-05-19 22:48:18.726028+0800 KVO[33804:3059947] ZJPerson 2018-05-19 22:48:18.726535+0800 KVO[33804:3059947] NSKVONotifying_ZJPerson
我们发现添加监听之后,实例对象的类对象发生了变化,系统为我们动态添加了一个NSKVONotifying_+类名的类,因为我们改变对象属性的值是通过setter方法实现了,所以很明显是系统动态生成的NSKVONotifying_ZJPerson类重写了setter方法。不信的话,我们可以做一个实验,自己手动添加一个NSKVONotifying_ZJPerson类,看下会打印什么
2018-05-19 22:56:32.223288+0800 KVO[33919:3068985] [general] KVO failed to allocate class pair for name NSKVONotifying_ZJPerson, automatic key-value observing will not work for this class
错误提示很明显,告诉我们创建NSKVONotifying_ZJPerson类失败,KVO失效
那么系统自动创建重写的的setter方法内部做了什么呢??同样在添加监听方法之前,利用runtime打印下方法的实现,截图如下:
发现方法实现变了,内部调用了系统Foundation框架下的_NSSetObjectValueAndNotify方法。那么这个框架内部又是怎么实现的呢,我们可以下断点,查看下函数调用栈:
首先通过设置一个观察点,观察属性的变化:
继续执行,可以看到函数调用栈如下:
在结果发生改变的地方继续下断点调试:
由以上函数调用栈,我们大致可以猜测出,_NSSetObjectValueAndNotify函数内部实现过程如下:
1. `-[NSObject(NSKeyValueObservingPrivate) _changeValueForKey:key:key:usingBlock:]: 2. -[NSObject(NSKeyValueObservingPrivate) _changeValueForKeys:count:maybeOldValuesDict:usingBlock:]: 3. [ZJPerson setName:]; 4. `NSKeyValueDidChange: 5. `NSKeyValueNotifyObserver: 6. - (void)observeValueForKeyPath:ofObject:change:context
简化成OC的伪代码大致如下:
- (void)setName:(NSString *)name{ _NSSetObjectValueAndNotify(); } void _NSSetObjectValueAndNotify { [self willChangeValueForKey:@"name"]; [super setName:name]; [self didChangeValueForKey:@"name"]; } - (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key{ [observe observeValueForKeyPath:key ofObject:self change:nil context:nil]; }
NSKVONotifying_ZJPerson内部都重写了哪些方法
可以利用runtime方法打印一下方法列表:
unsigned int count; Method *methods = class_copyMethodList(object_getClass(self.person), &count); for (NSInteger index = 0; index < count; index++) { Method method = methods[index]; NSString *methodStr = NSStringFromSelector(method_getName(method)); NSLog(@"%@/n", methodStr); }
打印结果:
- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary *)change context:(nullable void *)context;
0
简单分析下重写这些方法的作用:
class:重写这个方法,是为了伪装苹果自动为我们生成的中间类。
dealloc:应该是处理对象销毁之前的一些收尾工作
_isKVOA:告诉系统使用了kvo
拓展
学任何东西,通过我们的思考一定会问出一些别的问题,通过深入了解kvo,下面两个问题,是面试经常会被问到的,也是我所能想到的:
如何动态生成一个类??
知道了原理,能不能自己写一个KVO??
动态生成一个自己的类
既然是动态生成,肯定是利用了苹果的runtime机制,通过上面对KVO的学习,也了解到了runtime的强大之处。
创建类
- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary *)change context:(nullable void *)context;
1
添加实例变量
- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary *)change context:(nullable void *)context;
2
添加方法,V@:表示方法的参数和返回值
- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary *)change context:(nullable void *)context;
3
需要实现方法:
- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary *)change context:(nullable void *)context;
4
注册到运行时环境
- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary *)change context:(nullable void *)context;
5
打印方法列表和成员变量列表,查看是否创建成功
- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary *)change context:(nullable void *)context;
6
调用方法可看到创建成功:
- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary *)change context:(nullable void *)context;
7
动态创建类大致就这些步骤。。。
自己动手写一个KVO
KVO底层实现还是很复杂的,下面我只是简单的写下实现过程:
因为它是一个非正式协议,给NSObject新建一个Category,NSObject+kvo.h,添加监听方法:
.h文件
- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary *)change context:(nullable void *)context;
8
.m文件
- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary *)change context:(nullable void *)context;
9
注意一
要修改下xcode中的一个配置,将它改为NO,否则会报参数太多的错误:
注意二
解释下代码中v@:@的意思:
第一个v表示方法返回值void
第二三个@:一般是一块的,因为函数至少有两个参数self和_cmd,一般是固定写法
最后一个@表示参数类型,是一个对象
下面在代码中实验,看下我们自己写的kvo有没有执行:
修改添加监听者的方法,改成我们自己的
- (void)removeObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath;
0
看下回调中的打印:
发现确实监听到了。。。
总结
kvo用法其实非常简单,但是深入了解,深入思考的话,知识点非常多。花了一天多的时间,期间查阅了很多文档(发现官方文档真的是非常有用),总算是写完了,对KVO有了一个更深入的认识和理解。今天是520,感谢女朋友的理解,终于可以陪她出去玩了,哈哈。。。
作者:czj_warrior
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