写响应式编程博客时，提到了KVO,今天我们探索一下KVO的实现原理及如何自己实现KVO功能
首先简单的KVO实现
监听Person类中的name属性
Person.h
/ 监听的属性
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
ViewController.h
@property (nonatomic, strong) Person *p;
ViewController.m
Person *person = [[Person alloc] init];
_p = person;
// 注册监听，观察属性name
[_p addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
/** KVO 响应方法 一旦p对象的name属性发生变化,就回来 */
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
{
NSLog(@"%@", _p.name);
}
点击屏幕，修改name值
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
static int i = 0;
i++;
_p.name = [NSString stringWithFormat:@"Yochi不高兴 %d", i];
}
KVO原理验证
@property (nonatomic, strong) NSString *name;这个会自动帮我们生成set，get方法，若写作NSString *_name;使用箭头函数直接对属性赋值_p->_name，不调用它的set方法，这样监听方法还会走吗？
ViewController.m
@interface Person : NSObject
{
@public
NSString *_name;
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
static int i = 0;
i++;
//_p.name = [NSString stringWithFormat:@"Yochi不高兴 %d", i];
_p->_name = [NSString stringWithFormat:@"Yochi不高兴 %d", i];
}
点击屏幕调用了- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event,但不再走监听方法。
也可能是监听属性不对，换做_name
[_p addObserver:self forKeyPath:@"_name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
依旧没有调用监听方法。
结论
由于@property (nonatomic, strong) NSString *name;这个会自动帮我们生成set,get方法，此处只是简单赋值不存在调用get方法，所以我们得出结论：
KVO的本质是监听一个对象有没有调用set方法,重写set方法
结论验证
接下来，我们重写set方法进行一次验证，看我们的结论是否正确
- 使用Person的分类，重写的set方法
Person.m
@implementation Person (KVO)
- (void)setName:(NSString *)name
{
NSLog(@"来到了分类的set方法");
_name = name;
}
@end
成功监听到了set方法的调用：打印出： 来到了分类的set方法
尴尬了，重写原主Person的set的方法，不走了,被分类中的set方法覆盖了
Person.m
- (void)setName:(NSString *)name
{
NSLog(@"我是原主");
_name = name;
}
所以这种直接使用分类重写set方法的方式不靠谱
- 使用子类重写set方法
- 1、自定义Person子类，通过super调父类的方法
- 2 、重写setNme:方法，在内部恢复父类做法，通知观察者
- 3、如何让外界调用自定义Person的子类方法?
修改当前对象的isa[1]指针，指向自定义的子类 - 4 、查看苹果KVO的实现是否也是修改isa指针
在添加观察者这段代码上打上断点，观察isa指针的指向，isa就是指向对象的真实类型
[_p addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
方法调用前： isa指针 指向 Person类
方法调用前： isa指针 指向 Person
方法调用后：isa指针 指向了新的子类
方法调用后：isa指针 指向了新的子类
可以看到苹果实现KVO也是通过自定义子类的方法，偷偷的把当前isa指针，指向了自定义的子类
自定义KVO
查看苹果的KVO方法，点击进去发现均为NSObject的分类，主要是为了方便所有对象都能够调用
- (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context;
- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary<NSKeyValueChangeKey, id> *)change context:(nullable void *)context;
我们也这样来。方法参数也仿照苹果的写
@interface NSObject (CustomKVO)
/** 添加观察属性 */
- (void)yochi_addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath;
/** 属性监听方法 在监听类中使用 */
//- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object;
@end
由于使用到了runtime 需要导入#import <objc/message.h>
具体实现过程，下面代码注释中有讲解
@implementation NSObject (CustomKVO)
NSString *const observerKey = @"observerKey";
NSString *const keyPath = nil;
SEL setterMethod = nil;
- (void)yochi_addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath;
{
// 下面的代码实现了三个功能
//1.创建指向父类新的类
//2.新的类加入set方法
//3.新的类替换为当前类
//4.保存观察者
/** 获取当前调用者类名 */
NSString *oldClassName = NSStringFromClass([self class]);
/** 自定子类的类名 */
NSString *subClassName = [NSString stringWithFormat:@"Yochi_%@", oldClassName];
/** UTF8编码 */
const char *newsubClassNmame = [subClassName UTF8String];
/** 创建一个指向调用者父类的子类 */
Class mysubClass = objc_allocateClassPair([self class], newsubClassNmame, 0);
/** 子类注册 */
objc_registerClassPair(mysubClass);
/** set方法名 */
setterMethod = NSSelectorFromString([NSString stringWithFormat:@"set%@:", [keyPath capitalizedString]]);
keyPath = keyPath;
/** 子类重写set方法
" V @ : @ " 方法的写法，更多的自行查阅
- (void)setName:(NSString*)name
*/
class_addMethod(mysubClass, setterMethod, (IMP)setKeyPath, "V@:@");
/** 将子类替换为父类 */
object_setClass(self, mysubClass);
/** 分类中保存属性的方式 */
objc_setAssociatedObject(self, (__bridge const void *)(observerKey), observer, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
/** 添加属性观察后，isa指向子类，现在外界调用的set方法，是子类的方法，也就是次方法 */
void setKeyPath(id self, SEL _cmd, NSString *keyPath)
{
//NSLog(@"keyPath : %@", keyPath);
/** 获取当前类 */
id class = [self class];
/** 父类和子类再次交互，改为父类类型 */
object_setClass(self, class_getSuperclass(class));
/** 此处报 Too many argument to function call, expected 0... 错误 */
/**
解决方法一：
void* (*action)(id,SEL,NSString *) = (void* (*)(id,SEL,NSString *))objc_msgSend;
action(self,sel,self.animationView);
解决方法二：
buildSetting -> Enable Strict Checking of objc_mesgSend Calls 设为NO
*/
/** 调用父类set方法 */
objc_msgSend(self, setterMethod,keyPath);
/** 拿到观察者 */
id object = objc_getAssociatedObject(self, (__bridge const void *)(observerKey));
/** 通知观察者 */
/**
// 消除方法找不到的警告
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored"-Wundeclared-selector"
...
#pragma clang diagnostic pop
*/
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored"-Wundeclared-selector"
objc_msgSend(object, @selector(observeValueForKeyPath:ofObject:),keyPath, self);
#pragma clang diagnostic pop
/** 改回子类类型 */
object_setClass(self, class);
}
**对自定义的KVO进行验证
添加属性观察，监听Person类的age属性
ViewController.m
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
static int i = 0;
i++;
_p.age = [NSString stringWithFormat:@"%d岁的Yochi很帅",i];
];
}
/** 自定义KVO */
- (void)customKVO
{
[_p yochi_addObserver:self forKeyPath:@"age"];
}
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object
{
NSLog(@"keyPath : %@ object : %@", keyPath,object);
}
监听成功，完美收官~
源码下载
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isa是一个Class 类型的指针. 每个实例对象有个isa的指针,他指向对象的类，而Class里也有个isa的指针, 指向meteClass(元类)。元类保存了类方法的列表。当类方法被调用时，先会从本身查找类方法的实现，如果没有，元类会向他父类查找该方法。同时注意的是：元类（meteClass）也是类，它也是对象。元类也有isa指针,它的isa指针最终指向的是一个根元类(root meteClass).根元类的isa指针指向本身，这样形成了一个封闭的内循环。 ↩
