KVO底层原理分析

一、 KVO内部实现原理

• KVO是基于 runtime机制实现的，使用了isa 混写（isa-swizzling）

• 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 (查看方法后面讲解)

• 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：KVO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

二、论证产生的子类

Book类

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Book : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString *price;

@property (nonatomic, copy) NSString *name;

@end

重写description方法便于观察产生的子类

#import "Book.h"
#import <objc/runtime.h>

@implementation Book

- (NSString *)description {
    NSLog(@"object address : %p \n", self);
    Class objectMethodClass = [self class];
    Class objectRuntimeClass = object_getClass(self);
    Class superClass = class_getSuperclass(objectRuntimeClass);
    NSLog(@"objectMethodClass : %@, ObjectRuntimeClass : %@, superClass : %@ \n", objectMethodClass, objectRuntimeClass, superClass);
    return @"";
}
@end

初始化调用

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.abook = [[Book alloc]init];
    NSLog(@"初始化%@",self.abook);
    
    [self.abook addObserver:self forKeyPath:@"price" options:NSKeyValueObservingOptionOld|NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
    [self.abook addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionOld|NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
}

打印结果如下

image.png

注意：这是在绑定观察者模式之前的初始化调用，此时还没有被观察，此时并没有产生子类

触发监听调用

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSLog(@"之前%@",self.abook);
    //触发监听
    [self.abook setValue:@"book" forKey:@"name"];
    [self.abook setValue:@"34" forKey:@"price"];
}

打印结果如下

image.png

注意：这里写了一个简单的触发事件，此时可以观察到，已经产生了一个新的类：NSKVONotifying_Book也可以观察到它的父类是Book

附加知识

有些时候程序逻辑的需要，一个类想要实现手动的change notification发送，则必须重写NSObject实现的automaticallyNotifiesObserversForKey:方法，并对需要实现手动发送的key返回NO，其余则调用super。

对price属性关闭自动发送

+ (BOOL) automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key {
    if ([key isEqualToString:@"price"]) {
        return NO;
    }
    return [super automaticallyNotifiesObserversForKey:key];
}

对price属性实现手动的change notification发送

- (void)setPrice:(NSString *)price
{
    [self willChangeValueForKey:@"price"];
    _price = price;
    [self didChangeValueForKey:@"price"];
}

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