iOS开发kvc和kvo使用场景 ios kvo kvc原理

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mob64ca1404ed65 2023-09-05 11:07:46

文章标签 iOS开发kvc和kvo使用场景存取方法属性值子类 文章分类 iOS 移动开发

一、KVO 是什么？

KVO 是 Objective-C 对观察者设计模式的一种实现。
KVO 提供一种机制，指定一个被观察对象(例如 A 类)，当对象某个属性(例如 A 中的字符串 name)发生更改时，对象会获得通知，并作出相应处理；【且不需要给被观察的对象添加任何额外代码，就能使用 KVO 机制】

在 MVC 设计架构下的项目，KVO 机制很适合实现 mode 模型和 view 视图之间的通讯。
例如：代码中，在模型类A创建属性数据，在控制器中创建观察者，一旦属性数据发生改变就收到观察者收到通知，通过 KVO 再在控制器使用回调方法处理实现视图 B 的更新；(本文中的应用就是这样的例子.)

二、实现原理？

KVC的原理：KVC是怎么访问属性的？

KVC在某种程度上提供了替代存取方法（访问器方法）的方案，不过存取方法终究是个好东西，以至于只要有可能，KVC也尽可能先尝试使用存取方法访问属性。当使用KVC访问属性时，它内部其实做了很多事： 1.首先查找有无<property>，set<property>，is<property>等property属性对应的存取方法，若有，则直接使用这些方法; 2.若无，则继续查找_<property>，_get<property>，set<property>等方法，若有就使用； 3.若查询不到以上任何存取方法，则尝试直接访问实例变量<property>，<property>； 4.若连该成员变量也访问不到，则会在下面方法中抛出异常。之所以提供这两个方法，就是让你在因访问不到该属性而程序即将崩掉前，供你重写，在内做些处理，防止程序直接崩掉。 valueForUndefinedKey:和setValue:forUndefinedKey:方法。

KVO 的实现依赖于 Objective-C 强大的 Runtime，

基本的原理：

当观察某对象 A 时，KVO 机制动态创建一个对象A当前类的子类，并为这个新的子类重写了被观察属性 keyPath 的 setter 方法。setter 方法随后负责通知观察对象属性的改变状况。

深入剖析：

Apple 使用了 isa 混写（isa-swizzling）来实现 KVO 。当观察对象A时，KVO机制动态创建一个新的名为：NSKVONotifying_A 的新类，该类继承自对象A的本类，且 KVO 为 NSKVONotifying_A 重写观察属性的 setter 方法，setter 方法会负责在调用原 setter 方法之前和之后，通知所有观察对象属性值的更改情况。
（备注： isa 混写（isa-swizzling）isa：is a kind of ； swizzling：混合，搅合；）

①NSKVONotifying_A 类剖析：在这个过程，被观察对象的 isa 指针从指向原来的 A 类，被 KVO 机制修改为指向系统新创建的子类 NSKVONotifying_A 类，来实现当前类属性值改变的监听；
所以当我们从应用层面上看来，完全没有意识到有新的类出现，这是系统“隐瞒”了对 KVO 的底层实现过程，让我们误以为还是原来的类。但是此时如果我们创建一个新的名为“NSKVONotifying_A”的类，就会发现系统运行到注册 KVO 的那段代码时程序就崩溃，因为系统在注册监听的时候动态创建了名为 NSKVONotifying_A 的中间类，并指向这个中间类了。
（isa 指针的作用：每个对象都有 isa 指针，指向该对象的类，它告诉 Runtime 系统这个对象的类是什么。所以对象注册为观察者时，isa 指针指向新子类，那么这个被观察的对象就神奇地变成新子类的对象（或实例）了。）因而在该对象上对 setter 的调用就会调用已重写的 setter，从而激活键值通知机制。
—>我猜，这也是 KVO 回调机制，为什么都俗称KVO技术为黑魔法的原因之一吧：内部神秘、外观简洁。
②子类setter方法剖析：KVO 的键值观察通知依赖于 NSObject 的两个方法:willChangeValueForKey:和 didChangevlueForKey:，在存取数值的前后分别调用 2 个方法：
被观察属性发生改变之前，willChangeValueForKey:被调用，通知系统该 keyPath 的属性值即将变更；当改变发生后， didChangeValueForKey: 被调用，通知系统该 keyPath 的属性值已经变更；之后， observeValueForKey:ofObject:change:context: 也会被调用。且重写观察属性的 setter 方法这种继承方式的注入是在运行时而不是编译时实现的。
KVO 为子类的观察者属性重写调用存取方法的工作原理在代码中相当于：

-(void)setName:(NSString *)newName{ 
[self willChangeValueForKey:@"name"];    //KVO 在调用存取方法之前总调用 
[super setValue:newName forKey:@"name"]; //调用父类的存取方法 
[self didChangeValueForKey:@"name"];     //KVO 在调用存取方法之后总调用
}

三、特点：

观察者观察的是属性，只有遵循 KVO 变更属性值的方式才会执行 KVO 的回调方法，例如是否执行了 setter 方法、或者是否使用了 KVC 赋值。
如果赋值没有通过 setter 方法或者 KVC，而是直接修改属性对应的成员变量，例如：仅调用 _name = @"newName"，这时是不会触发 KVO 机制，更加不会调用回调方法的。
所以使用 KVO 机制的前提是遵循 KVO 的属性设置方式来变更属性值。

当某个类的对象第一次被观察时，系统就会在运行期动态地创建该类的一个派生类，在这个派生类中重写基类中被观察属性的 setter 方法，在setter方法里使其具有通知机制。因此 ，要想KVO生效，必须直接或间接的通过setter方法访问属性（KVC的setValue就是间接方式）。直接访问成员变量KVO是不生效的。

[应用部分]

四、步骤

1.注册观察者，实施监听；
2.在回调方法中处理属性发生的变化；
3.移除观察者

五.实现方法（苹果 API 文档中的方法）：

A.注册观察者：

//第一个参数 observer：观察者 （这里观察self.myKVO对象的属性变化）
//第二个参数 keyPath： 被观察的属性名称(这里观察 self.myKVO 中 num 属性值的改变)
//第三个参数 options： 观察属性的新值、旧值等的一些配置（枚举值，可以根据需要设置，例如这里可以使用两项）
//第四个参数 context： 上下文，可以为 KVO 的回调方法传值（例如设定为一个放置数据的字典）
[self.myKVO addObserver:self forKeyPath:@"num" options:
NSKeyValueObservingOptionOld|NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];

B. 属性(keyPath)的值发生变化时，收到通知，调用以下方法:

//keyPath:属性名称
//object:被观察的对象
//change:变化前后的值都存储在 change 字典中
//context:注册观察者时，context 传过来的值
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSString *,id> *)change context:(void *)context
{
}

六、上代码~:

1.新建项目

UI界面设计如下：
第一个是便签，用于显示 num 数值，关联 ViewController 并命名为：label；
第二个是按钮，用于改变 num 的数值，关联 ViewController 并命名为：changeNum。

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2.模型创建

【新建一个 File，选择 Cocoa Touch Class，命名为“myKVO”，记得选择Subclass of “NSObject”.】代码如下：

（myKVO.h）：

@interface myKVO : NSObject
@property (nonatomic,assign)int num; //属性设置为int类型的
num@end

（myKVO.m）：

#import "myKVO.h"
@implementation myKVO
@synthesize num;
@end

3.在 ViewController 中监听并响应属性改变。

（ViewController.h）：

#import <UIKit/UIKit.h>
@interface ViewController : UIViewController
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *label;//便签 label
- (IBAction)changeNum:(UIButton *)sender;           //按钮事件 
@end

（ViewController.m）：

#import "ViewController.h"
#import "myKVO.h"
@interface ViewController ()
@property (nonatomic,strong)myKVO *myKVO;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad { 
[super viewDidLoad]; 

self.myKVO = [[myKVO alloc]init]; 

/*1.注册对象myKVO为被观察者: option中，
NSKeyValueObservingOptionOld 以字典的形式提供 “初始对象数据”; 
NSKeyValueObservingOptionNew 以字典的形式提供 “更新后新的数据”; */ 
[self.myKVO addObserver:self forKeyPath:@"num" options:
NSKeyValueObservingOptionOld|NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
}

/* 2.只要object的keyPath属性发生变化，就会调用此回调方法，进行相应的处理：UI更新：*/
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object 
change:(NSDictionary<NSString *,id> *)change context:(void *)context{

// 判断是否为self.myKVO的属性“num”:
if([keyPath isEqualToString:@"num"] && object == self.myKVO) { 
// 响应变化处理：UI更新（label文本改变） 
self.label.text = [NSString stringWithFormat:@"当前的num值为：%@",
[change valueForKey:@"new"]]; 

//change的使用：上文注册时，枚举为2个，因此可以提取change字典中的新、旧值的这两个方法 
NSLog(@"\\noldnum:%@ newnum:%@",[change valueForKey:@"old"],
[change valueForKey:@"new"]); 
}
}

/*KVO以及通知的注销，一般是在-(void)dealloc中编写。
至于很多小伙伴问为什么要在didReceiveMemoryWarning？因为这个例子是在书本上看到的，所以试着使用它的例子。
但小编还是推荐把注销行为放在-(void)dealloc中。(严肃脸

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