KVC/KVO原理

KVC/KVO原理

KVC

setValue:forKey原理

  1. 调用setValue:forKey:方法,会直接寻找有没有setKey:_setKey
  2. 如果找不到setKey: _setKey方法,就去查看accessInstanceVariablesDirectly该方法的返回值,如果为YES,按照_key、_isKey、key、isKey顺序查找成员变量,找到成员变量后,直接赋值
  3. 如果都找不到,就会报错
    [<Flag 0x7xxxxx> setValue:forUndefinedKey:]
  4. 如果accessInstanceVariablesDirectly返回为NO,也会抛出异常[<Flag 0x7xxxxx> setValue:forUndefinedKey:]

valueForKey的原理

  1. 调用valueForKey:,查找顺序getKeykeyisKey_Key
  2. 找到了调用上述方法,找不到的话,查看accessInstanceVariablesDirectly的返回值
  3. 如果accessInstanceVariablesDirectly返回值为YES,顺序查找成员变量_key_isKeykeyisKey,找到的话直接赋值,没有找到的话,抛出异常[<Flag 0x7xxxxx> setValue:forUndefinedKey:]
  4. 如果accessInstanceVariablesDirectly,抛出异常[<Flag 0x7xxxxx> setValue:forUndefinedKey:]
    当然,KVC提供了键值检测机制(KVV)
- (BOOL)validateValue:(inout id *)ioValue forKey:(NSString *)inKey error:(out NSError **)outError;  

当然,这个方法是需要手动调用的,并不会自动调用,KVC的实现原理还是比较简单的,这里重点是要说明一下KVO

KVO监听属性的原理

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子类,在这个子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。

同时子类还重写了 class 方法以“欺骗”外部调用者它就是起初的那个类。然后系统将这个对象的 isa 指针指向这个新诞生的子类,因此这个对象就成为该子类的对象了,因而在该对象上对 setter 的调用就会调用重写的 setter,从而激活键值通知机制。此外,子类还重写了 dealloc 方法来释放资源。

举个例子

比如,我们要对一个Dog做一个监测,那么,runtime就会创建一个名为NSKVONotifying_Dog

新的NSKVONotifying_Dog类会重写以下方法:
增加了监听属性对应的set,class,dealloc,_isKVOA

  1. 首先在NSKVONotifying_Dog 类中,做了以下操作(伪代码形式)
    在重写的setter方法中,调用的C语言函数
    _NSSetIntValueAndNotify
    那么我们把_NSSetIntValueAndNotify函数展开,大致是这样的
    [self willChangeValueForKey:@"age"];
    [super setterAge];
    [self didChangeValueForKey:@"age"];

那么,在didChangeValueForKey:中,内部会调用observerobserveValueForKeyPath:ofObject:change:context:

  1. 重写class()方法

    重写class()方法是为了我们调用它的时候返回跟重写继承类之前同样的内容。

    打印如下内容:

  NSLog(@"self->isa:%@",self->isa);  
  NSLog(@"self class:%@",[self class]);  

在建立KVO监听之前,打印的结果为:

self->isa:Dog 
self class:Dog  

在建立监听之后,打印的结果为:

self->isa:NSKVONotifying_Dog  
self class:Dog

如何手动触发KVO

   Dog *dog = [[Dog alloc] init];
   [dog willChangeValueForKey:@"age"];
   [dog didChangeValueForKey:@"age"];
   

有关KVO的isa指针问题,superclass指针问题

首先给出结论:

  1. 在给属性添加KVO时,系统创建出的子类NSKVONotifying_Dog中的isa指针指向Dog,未添加KVO时 Dog类中isa指针指向Dog
  2. 在给属性添加KVO后,NSKVONotifying_Dogsuperclass指针指向Dog
    现在有两个实例对象
   @property (nonatomic,strong) Dog *dog1;
   @property (nonatomic,strong) Dog *dog2;

假设Dog类中有age属性

   self.dog1 = [[Dog alloc] init];
   self.dog2 = [[Dog alloc] init];
   NSLog(@"添加KVO前类对象");
   NSLog(@"dog1 - %@,  dog2 - %@",object_getClass(self.dog1),
                                   object_getClass(self.dog2));
   NSLog(@"添加KVO前元类对象");
   NSLog(@"dog1-%@,dog2-%@",object_getClass(object_getClass(self.dog1)), object_getClass(object_getClass(self.dog2)));
   [self.dog1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
   NSLog(@"添加KVO后类对象");
   NSLog(@"dog1 - %@,  dog2 - %@",object_getClass(self.dog1),
                                  object_getClass(self.dog2));
   NSLog(@"添加KVO后元类对象");
   NSLog(@"dog1-%@,dog2-%@",object_getClass(object_getClass(self.dog1)),                                           object_getClass(object_getClass(self.dog2)));

打印结果为

2020-01-01 23:41:42.251575+0800 TestKVOISA[1936:64487] 添加KVO前类对象
2020-01-01 23:41:42.251729+0800 TestKVOISA[1936:64487] dog1 - Dog,  dog2 - Dog
2020-01-01 23:41:42.251848+0800 TestKVOISA[1936:64487] 添加KVO前元类对象
2020-01-01 23:41:42.251969+0800 TestKVOISA[1936:64487] dog1-Dog,dog2-Dog
2020-01-01 23:41:42.252292+0800 TestKVOISA[1936:64487] 添加KVO后类对象
2020-01-01 23:41:42.252403+0800 TestKVOISA[1936:64487] dog1 - NSKVONotifying_Dog,  dog2 - Dog
2020-01-01 23:41:42.252511+0800 TestKVOISA[1936:64487] 添加KVO后元类对象
2020-01-01 23:41:42.252624+0800 TestKVOISA[1936:64487] dog1-NSKVONotifying_Dog,dog2-Dog
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