一，KVO的概念
KVO 是(Key-valueObserve) Objective-C 对观察者模式（Observer Pattern）的实现。也是 Cocoa Binding 的基础。当被观察对象的某个属性发生更改时，观察者对象会获得通知。
有意思的是，你不需要给被观察的对象添加任何额外代码，就能使用 KVO 。这是怎么做到的？
二，KVO的底层实现原理
KVO 是基于Runtime机制实现的，KVO是运用了一个isa-swizzling 技术. isa-swizzling
就是类型混合指针机制, 将2个对象的isa指针互相调换, 就是俗称的黑魔法.
- 当某个类的属性对象
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任何被观察属性的setter 方法。派生类在被重写的setter方法内实现真正的通知机制 - 如果原类为Person，那么生成的派生类名为
NSKVONotifying_Person - 每个类对象中都有一个isa指针指向当前类，当一个类对象的第一次被观察，那么系统会偷偷将isa指针指向动态生成的派生类，从而在给被监控属性赋值时执行的是派生类的setter方法
- 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。 -
补充：KV0的这套实现机制中苹果还偷偷重写了class方法，让我们误认为还是使用的当前类，从而达到隐藏生成的派生类
image
三，代码的实现过程
首先创建一个新的工程，然后新建一个类对象Person,其中包含一个属性name,然后利用Person创建两个对象p1和p2，对p1添加监听，代码如下
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view.
Person *p1 = [[Person alloc]init];
Person *p2 = [[Person alloc]init];
[p1 addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
p1.name = @"zhangsan";
p2.name = @"lisi";
}
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
{
NSLog(@"改变&&&&change %@",change);
}
对p1和p2进行赋值操作后，相应的监听回调会显示以下内容
图片.png
通过对象的类别分析数据显示如下，我们分别在添加监听的前后打印相关的类信息
Person *p1 = [[Person alloc]init];
Person *p2 = [[Person alloc]init];
NSLog(@"添加监听之前的类 %@ ， %@",[p1 class],[p2 class]);
[p1 addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
NSLog(@"添加监听之后的类 %@ ， %@",[p1 class],[p2 class]);
p1.name = @"zhangsan";
p2.name = @"lisi"
打印的相关日志如下
图片.png
两个对象的类信息显示完全相同，这对我们分析这个原理好像没什么区别啊，那为什么p1能有监听p2却没有呢？，继续往下研究吧,只要功夫深不愁没收获,我们把获取对象类型实例的方法换成object_getClassName(id)看看效果，
Person *p1 = [[Person alloc]init];
Person *p2 = [[Person alloc]init];
NSLog(@"添加监听之前的类 %s ， %s",object_getClassName(p1),object_getClassName(p2));
[p1 addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
NSLog(@"添加监听之后的类 %s ， %s",object_getClassName(p1),object_getClassName(p2));
p1.name = @"zhangsan";
p2.name = @"lisi";
结果打印的日志是
图片.png
为了研究对象的内存地址发生什么变化，我们把两个监听之前和之后的内存地址分别打印出来，进行相关的研究
Person *p1 = [[Person alloc]init];
Person *p2 = [[Person alloc]init];
SEL sel = @selector(setName:);
IMP imp1 = [p1 methodForSelector:sel];
IMP imp2 = [p2 methodForSelector:sel];
NSLog(@"添加监听之前的地址是 %p ， %p",imp1,imp2);
[p1 addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
imp1 = [p1 methodForSelector:sel];
imp2 = [p2 methodForSelector:sel];
NSLog(@"添加监听之后的地址是 %p ， %p",imp1,imp2);
p1.name = @"zhangsan";
p2.name = @"lisi";
显示的内存地址分配如下情况
图片.png
最后发现连 setName方法都不一样了 , 为了一探究竟 小编绝对对上边的 NSKVONotifying_Person 和 添加 KVO 之后的 imp 指针进行进一步研究.
在控制台打印相关的对象类型
图片.png
发现了 imp1 方法实现在 Foundation 框架里的 _NSSetObjectValueAndNotify 函数中 ,而 imp2 则调用了 Person setName 方法
也就是说添加了 KVO 之后 p1 修改 name 值之后 不再调用 Person 的 setName方法 ,而 p2没有添加 kvo 监听 依然正常调用 setName:方法 ,由此可以得出 p1 添加完 KVO 监听后 系统修改了默认方法实现,那么既然没有调用 setName: 方法 为什么 p1.name 的值也发生了改变?
接下来我们准备对刚才 NSKVONotifying_Person 类进行下一步研究, NSKVONotifying_Person 和 Person 有没有内在的联系呢?
id cls1 = objc_getClass(object_getClassName(p1));
id cls2 = objc_getClass(object_getClassName(p2));
NSLog(@"添加监听之前的地址是 cls1 = %@ ， cls2 = %@",cls1,cls2);
[p1 addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
cls1 = objc_getClass(object_getClassName(p1));
cls2 = objc_getClass(object_getClassName(p2));
NSLog(@"添加监听之后的地址是 cls1 = %@ ，cls2 = %@",cls1,cls2);
id superClass1 = class_getSuperclass(cls1);
id superClass2 = class_getSuperclass(cls2);
NSLog(@"superclass 的对象是 superclass1 = %@ superclass2 = %@",superClass1,superClass2);
p1.name = @"zhangsan";
p2.name = @"lisi";
图片.png
通过打印 NSKVONotifying_Person 的 superclass 和 Person 的 superclass 可以得出, NSKVONotifying_Person是一个 Person 子类,那么为什么苹果会动态创建这么一个 子类呢? NSKVONotifying_Person 这个子类 跟 Person 内部有哪些不同呢 ?
这个时候 我们去输出下 Person 和 NSKVONotifying_Person 内部的方法列表 和 属性列表 ,看看NSKVONotifying_Person 子类都添加了那些方法和属性.
先定义一个打印内部方法的方法，
-(NSString *)printPersonMethords:(id)obj{
unsigned int count = 0;
Method *methods = class_copyMethodList([obj class], &count);
NSMutableString *methodlist = [NSMutableString string];
[methodlist appendString:@"[\n]"];
for (int i = 0; i<count; i++) {
Method method = methods[i];
SEL sel = method_getName(method);
[methodlist appendFormat:@"%@",NSStringFromSelector(sel)];
[methodlist appendString:@"\n"];
}
[methodlist appendFormat:@"]"];
free(methods);
return methodlist;
}
在此调用相关的cls1 和cls2 的方法答应，出相关数据
id cls1 = objc_getClass(object_getClassName(p1));
id cls2 = objc_getClass(object_getClassName(p2));
NSLog(@"添加监听之前的地址是 cls1 = %@ ， cls2 = %@",cls1,cls2);
[p1 addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
cls1 = objc_getClass(object_getClassName(p1));
cls2 = objc_getClass(object_getClassName(p2));
NSLog(@"添加监听之后的地址是 cls1 = %@ ，cls2 = %@",cls1,cls2);
NSString *methordList1 = [self printPersonMethords:cls1];
NSString *methordList2 = [self printPersonMethords:cls2];
NSLog(@"methordlist1 = %@",methordList1);
NSLog(@"methordlist2 = %@",methordList2);
控制台显示的内容如下
图片.png
从输出结果可以看出来 NSKVONotifying_Person 内部也有一个 setName:方法 还重写了 class 和 dealloc 方法 , _isKVOA, 那么我们可以大致的得出, p1添加 kVO 后 runtime 动态的生成了一个 NSKVONotifying_Person子类 并重写了 setName 方法 ,那么 setName 内部一定是做了一些事情,才会触发 observeValueForKeyPath 监听方法.
继续探究 NSKVONotifying_Person 子类 重写 setName 都做了什么?
其实 setName 方法内部 是调用了 Foundation 的 _NSSetObjectValueAndNotify 函数 ,在 _NSSetObjectValueAndNotify 内部
1首先会调用 willChangeValueForKey
2然后给 name 属性赋值
3 最后调用 didChangeValueForKey
4最后调用 observer 的 observeValueForKeyPath 去告诉监听器属性值发生了改变 .
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