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iOS底层原理之`OC语法`(KVC和KVO)

2018-08-28 14:43 831 查看
版权声明：不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海！ https://blog.csdn.net/Bolted_snail/article/details/82147675

文章目录

1. KVC

  • KVC的全称是
    Key-Value Coding
    ，俗称“键值编码”，可以通过一个key来访问某个属性。
  • 常见的API有：
- (void)setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;//通过keyPath可以设置属性的属性
- (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key;//通过key设置自己的属性
- (id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;//通过keyPath访问属性的属性
- (id)valueForKey:(NSString *)key; //通过key访问自己的属性

  • kvc设置属性原理：

  • setValue:forKey
    的原理详解：

      先去寻找
      setKey:
      方法（即对应key的set方法），找到了就去传递参数调用方法；
    1. 如果没找到，再去寻找
      _setKey:
      的方法，找到可传值；
    2. 没找到就去查看
      + (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly;
      这个方法是不是设置为YES（默认是YES），如果设置的是YES这表示直可以接访问实例成员变量；
    3. 然后会去查看有没有
      _key
      的成员变量、有就设值；
    4. 没有就去查看有没有
      _isKey
      的成员变量、有就设值；
    5. 没有就去查看有没有
      key
      的成员变量、有就设值；
    6. 没有就去查看有没有
      isKey
      的成员变量、有就设值；
    7. 如果还没找到就会抛异常：
      NSUnknownKeyException
    8. 如果上面
      accessInstanceVariablesDirectly
      设置为NO，并且
      setKey:、_setKey:
      这两个set方法没找到就会抛异常，不会去访问属性。
      示例1：
@interface Person : NSObject{
@public
//    int _age;
int _isAge;
int age;
int isAge;

}

/**age属性*/
//@property(nonatomic,assign) int age;
@end

@implementation Person

//-(void)setAge:(int)age{
//    _age = age;
//}
//-(void)_setAge:(int)age{
//    _age = age;
//}
@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Person * p = [[Person alloc]init];
[p setValue:@18 forKey:@"age"];
//      NSLog(@"%d",p->age);

}
return 0;
}

上面代码和调试结果可以看出：当把两个set方法和

_age
成员变量注销后会优先访问
_isAge
成员变量，可以通过注销其他的成员变量一次证明方法的顺序，这里不再赘述。

在Person类中重写

+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly;
方法，并设置返回值为
NO
,编译就会抛异常。

@implementation Person
+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly{
return NO;
}
@end

  • kvc取值原理：
  • valueForKey：原理详解：
  1. 同设置属性一样，取值时访问方法的顺序是
    getKey
    、
    key
    、
    isKey
    、
    _key
    ，找到前面的方法就调用给成员变量取值就不会再往下找了。
  2. 如果上面的方法都没找到就会去查看accessInstanceVariablesDirectly`这个方法是不是设置为YES，如果设置的是YES这表示直可以接访问实例成员变量；
  3. 设置成员变量的顺序为：
    _key
    、
    _isKey
    、
    key
    、
    iskey
    找到前面的成员变量取值就不会再往下找了；
  4. 如果没有找到上面的成员变量，就会抛异常：
    NSUnknownKeyException
  5. 如果上面
    accessInstanceVariablesDirectly
    设置为NO，并且上面的方法都没有找到也会抛异常。
  • 注意
    ：上面的赋值取值方法以及成员变量可以是私有的，依然可以访问，即KVC是可以访问对象的私有属性的。
//.m文件
#import "Person.h"
@interface Person(){
@private
int _age;
int _isAge;
int age;
int isAge;
}

@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {

Person * p = [[Person alloc]init];
[p setValue:@18 forKey:@"age"];
NSLog(@"%@",[p valueForKey:@"age"]);

}
return 0;
}

2. KVO

  • KVO
    的全称是
    Key-Value Observing
    ，俗称“键值监听”，可以用于监听某个对象属性值的改变。
  • 使用KVO分为三个步骤：
    1. 通过
    - (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context;
    方法注册观察者，观察者可以接收
    keyPath
    属性的变化事件。
    2. 在观察者中实现
    -(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSString *,id> *)change context:(void *)context
    方法，当
    keyPath
    属性发生改变后，KVO会回调这个方法来通知观察者。
    3. 当观察者不需要监听时，可以调用
    - (void)removeObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath;
    方法将KVO移除。需要注意的是，调用
    removeObserver
    需要在观察者消失之前，否则会导致
    Crash

    4. 提示：通过
    kvc
    修改属性也是可以触发监听的。
  • 示例
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Person : NSObject
/**name*/
@property(nonatomic,copy) NSString * name ;
/**age*/
@property(nonatomic,assign) int age;
@end

#import "ViewController.h"
#import "Person.h"
@interface ViewController ()
/**person */
@property(nonatomic,strong) Person * person;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.person = [[Person alloc]init];
self.person.name = @"a";
self.person.age = 16;
//给person添加kvo监听，监听age和name属性值的变化
/*
observer:监听者
keyPath:属性对应的键
options:监听内容，一般是监听新值和旧值
context:可以传递一些参数
*/
[self.person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:@"参数1"];
[self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:@"参数2"];
}
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
self.person.name = @"aa";
self.person.age = 18;
}
// 当监听对象的属性值发生改变时，就会调用
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSString *,id> *)change context:(void *)context{
NSLog(@"监听到%@的%@属性值改变了 - %
20000
@ - %@", object, keyPath, change, context);
}
//移除对应的监听者
-(void)dealloc{
[self.person removeObserver:self forKeyPath:@"name"];
[self.person removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}
@end
  • 打印结果：
  • 底层原理
    未使用KVO监听对象时，直接调用set方法赋值：

使用的KVO监听对象时，内部方法调用顺序示例：

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Person : NSObject
/**age*/
@property(nonatomic,assign) int age;
@end

@implementation Person
-(void)setAge:(int)age{
_age = age;
NSLog(@"setAge:");
}
-(void)willChangeValueForKey:(NSString *)key{
[super willChangeValueForKey:key];
NSLog(@"%@:willChangeValueForKey",key);
}
- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key{
NSLog(@"%@:didChangeValueForKey - begin",key);
[super didChangeValueForKey:key];
NSLog(@"%@:didChangeValueForKey - end",key);
}
@end

#import "ViewController.h"
#import "Person.h"

@interface ViewController ()
/**person */
@property(nonatomic,strong) Person * person;
@end

@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.person = [[Person alloc]init];
self.person.age = 16;
[self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:@"参数2"];
}
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
self.person.age = 18;
}
// 当监听对象的属性值发生改变时，就会调用
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSString *,id> *)change context:(void *)context{
NSLog(@"监听到%@的%@属性值改变了- %@", object, keyPath, context);
}
-(void)dealloc{
[self.person removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}
@end

打印结果：

通过转换为的cpp代码时，我们可以发现使用的KVO监听对象时：

  1. 当修改对象属性时会通过
    RuntimeAPI
    动态生成一个子类
    NSKVONotifying_xxx
    ，让实例对象的
    isa
    指向这个全新的子类，新生成的子类重写了
    setter/getter
    方法，其中
    setter
    方法中会调用
    Foundation
    的
    _NSSetXXXValueAndNotify
    函数；
  2. _NSSetXXXValueAndNotify
    内部又调用了 
    willChangeValueForKey:
    、
    父类原来的setter
    、
    didChangeValueForKey:
    ;
  3. 当调用
    didChangeValueForKey:
    方法时就会触发监听器调用
    -(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSString *,id> *)change context:(void *)context{
    方法。
  • 新生成的子类内部实现如下：
#import "NSKVONotifying_MJPerson.h"
@implementation NSKVONotifying_MJPerson
- (void)setAge:(int)age
{
_NSSetIntValueAndNotify();
}
// 伪代码
void _NSSetIntValueAndNotify()
{
[self willChangeValueForKey:@"age"];
[super setAge:age];
[self didChangeValueForKey:@"age"];
}
- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key
{
// 通知监听器，某某属性值发生了改变
[oberser observeValueForKeyPath:key ofObject:self change:nil context:nil];
}

// 屏幕内部实现，隐藏了NSKVONotifying_MJPerson类的存在
- (Class)class
{
return [MJPerson class];
}
- (void)dealloc
{
// 收尾工作
}
- (BOOL)_isKVOA
{
return YES;
}
@end
  • 面试题：
  1. iOS用什么方式实现对一个对象的KVO？(KVO的本质是什么？)
    利用
    RuntimeAPI
    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;
    当修改
    instance
    对象的属性时，会调用
    Foundatio
    n的
    _NSSetXXXValueAndNotify
    函数、
    willChangeValueForKey:
    、
    父类原来的setter
    、
    didChangeValueForKey:
    、
    内部会触发监听器（
    Oberser
    ）的监听方法(
    observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:
    ）
  2. 直接修改成员变量会触发KVO么？
    不会触发KVO。
  3. 如何手动触发KVO？
    手动调用
    willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:
    ，或者通过
    kvc
    去修改属性。
    手动触发KVO示例：
#import <Foundation/Foundation.h>
//Person只有一个公开的成员变量
@interface Person : NSObject{
@public
int age;
}
@end

//PersonObserver是自定义的监听者
#import "PersonObserver.h"
@implementation PersonObserver
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context{
NSLog(@"%@的%@值发送变化了!!!",object,keyPath);
}
@end

#import "ViewController.h"
#import "Person.h"
#import "PersonObserver.h"
@interface ViewController ()
/**person */
@property(nonatomic,strong) Person * person;
@property(nonatomic ,strong) PersonObserver * observer;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.person = [[Person alloc]init];
self.person -> age = 16;
self.observer = [[PersonObserver alloc]init];
[self.person addObserver:self.observer forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew|NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
}
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
[self.person willChangeValueForKey:@"age"];
self.person -> age = 18;
//    [self.person setValue:@18 forKey:@"age"];
[self.person didChangeValueForKey:@"age"];
}
-(void)dealloc{
[self.person removeObserver:self.observer forKeyPath:@"age"];
}
@end

结果可见：如果直接通过指针给属性赋值是无法触发监听方法的，但是要是手动调用

Person
的
willChangeValueForKey:
和
didChangeValueForKey:
方法就会触发监听方法，或者通过
kvc
也可以直接触发监听方法。

KVO原理分析及使用进阶

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