KVC 的原理分析

定义

KVC 是 Key Value Coding 的简称，键值对编码，遵循 NSKeyValueCoding 协议，可以像操作字典一样操作一个对象，通过 key 来直接取值和赋值的机制，而不是通过调用 setter、getter 方法访问。

相关API

由下图 NSKeyValueCoding.h 头文件中，我们可以看到一些相关的 API。

1.png
其中，以下四个是我们较为常用的 API

- (void)setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;
- (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key;
- (id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;
- (id)valueForKey:(NSString *)key; 

API 区别

这里简单说一下 forKey 以及 forKeyPath 的区别。

@interface Student : NSObject
@property (nonatomic, assign) int age;
@end

@interface Teacher : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, strong) Student *student;
@end

如上述代码所示，一个 Teacher 类中，包含一个 name 的属性和一个 student的对象，Student 对象中包含 age 的属性，那么，如下代码所示可以看出，对于 Teacher 类中的 name 属性使用 KVC 方法，无论是使用 setValue: forKey: 或是 setValue: forKeyPath: 都是可以实现的。但是，如果是对 student 中的 age，则必须使用 setValue: forKeyPath:方法。
所以，我们不难看出，key 是只能访问当前对象的属性，如果想要层层向下访问的话，就需要使用 keyPath。

    self.teacher = [[Teacher alloc] init];
    self.teacher.name = @"老明";
    
    // 这里如果想要对 student 中的属性进行赋值，那么必须先对其进行实例化
    self.teacher.student = [[Student alloc] init];
    self.teacher.student.age = 10;
    [self.teacher setValue:@"老李" forKey:@"name"];
    NSLog(@"teacherName1 = %@",self.teacher.name);
    NSLog(@"studentAge1 = %d",self.teacher.student.age);
    
    [self.teacher setValue:@"老刘" forKeyPath:@"name"];
    [self.teacher setValue:@30 forKeyPath:@"student.age"];
    NSLog(@"teacherName2 = %@",self.teacher.name);
    NSLog(@"studentAge2 = %d",self.teacher.student.age);

    log打印出来结果如下：
    teacherName1 = 老李
    studentAge1 = 10
    teacherName2 = 老刘
    studentAge2 = 30

是否触发 KVO

对 teacher 的 name 属性执行监听，查看其回调方法observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:是否执行

    // 1. 添加 KVO 监听
    [self.teacher addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
    // 2. 通过 KVC 修改 name 属性值
    [self.teacher setValue:@"teacherNew" forKey:@"name"];
    // 3. 移除监听
    [self.teacher removeObserver:self forKeyPath:@"name"];

log 打印结果如下：
 object: <Teacher: 0x600001f1ddc0>
keyPath: name
change: {
    kind = 1;
    new = teacherNew;
    old = "\U8001\U5218";
}

从上述打印结果不难看出，KVC 修改属性会触发 KVO。

setValue:forKey: 原理

1. setValue:forKey: 方法在调用时，首先会去调用 setKey: 方法，如果找不到方法，则会查找调用 _setKey: 的方法，如果找到方法，那么直接传递参数调用方法，如果两个方法均找不到，那么调用 accessInstanceVariablesDirectly。
   其中 accessInstanceVariablesDirectly(是否能直接访问成员变量) 方法的默认返回值是YES。
2. 若 accessInstanceVariablesDirectly 返回 NO，则抛出异常。
3. 若 accessInstanceVariablesDirectly 返回 YES，则按顺序 _key、_isKey、key、isKey 依次往后的顺序去查找成员变量，如果找到成员变量，则直接赋值，找不到则抛出异常。

具体方法调用步骤，可参照下图所示流程：

setValue:forKey:
如果所示步骤，可通过依次代码设置 setKey 以及 _setKey: 方法来进行验证。

valueForKey: 原理

通过 setValue:forKey: 方法，不难得出 valueForKey: 的执行顺序。

1. 按顺序 getKey、key、 isKey、_key 依次往后的顺序去调用取值，如果找到方法，则直接调用方法。
2. 若 accessInstanceVariablesDirectly 返回 NO，则抛出异常。
3. 若 accessInstanceVariablesDirectly 返回 YES，则按顺序 _key、_isKey、key、isKey 依次往后的顺序去查找成员变量，如果找到成员变量，则直接取值，找不到则抛出异常。
   valueForKey: