iOS-底层原理(4)-KVO原理详解

面试题
1. iOS用什么方式实现对一个对象的KVO？(KVO的本质是什么？)
  • 利用Runtime动态生成一个子类，并且让instance对象的isa指向这个全新的子类(即这个子类的superclass指向原来的那个类)
  • 当修改instance对象的属性时，会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函数
    • willChangeValueForKey:
    • 父类原来的setter
    • didChangeValueForKey:
    • 内部会触发监听器（Oberser）的监听方法observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:
2. 如何手动触发KVO？
  • 手动调用willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:

代码佐证

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    [self.person1 willChangeValueForKey:@"age"];
    [self.person1 didChangeValueForKey:@"age"];
}

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    NSLog(@"监听到%@的%@属性值改变了 - %@ - %@", object, keyPath, change, context);
}

运行结果

image.png
3. 直接修改成员变量会触发KVO么？
  • 会触发KVO

代码佐证

@interface Person : NSObject {
@public int _age;
}
@property(nonatomic,assign)int age;
@end

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    NSLog(@"监听到%@的%@属性值改变了 - %@ - %@", object, keyPath, change, context);
}
  • 手动点击触发 - 调用成员变量
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    // 直接修改成员变量会触发KVO么
    self.person1.age = 10;
}

运行结果

image.png
  • 手动点击触发 - 调用带下划线的成员变量
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    NSLog(@"调用带下划线的成员变量");
    self.person1->_age = 10;
}

运行结果

image.png

可知，直接调用带下下划线的成员变量不会触发KVO，因为没有调用set方法

序言

KVO的全称是Key-Value Observing，俗称“键值监听”，可以用于监听某个对象属性值的改变。

image.png

代码佐证

// 创建一个新类
@interface Person : NSObject
@property (assign, nonatomic) int age;
@end

@implementation Person
- (void)setAge:(int)age {
    _age = age;
}
@end

// 调用
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    self.person1 = [[Person alloc] init];
    self.person1.age = 1;
    
    self.person2 = [[Person alloc] init];
    self.person2.age = 2;
    
    // 给person1对象添加KVO监听
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"123"];
}

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    NSLog(@"监听到%@的%@属性值改变了 - %@ - %@", object, keyPath, change, context);
}

- (void)dealloc {
    [self.person1 removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}

// 触摸屏幕改变值
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    // NSKVONotifying_MJPerson是使用Runtime动态创建的一个类，是MJPerson的子类
    
    // self.person1.isa == NSKVONotifying_MJPerson
    [self.person1 setAge:21];
    
    // self.person2.isa = MJPerson
    [self.person2 setAge:22];
    NSLog(@"person1 age = %d,person2 age = %d",self.person1.age,self.person2.age);
}
  • 新建NSKVONotifying_Person子类，使用伪代码推测其底层实现
#import "Person.h"
@interface NSKVONotifying_Person : Person
@end

#import "NSKVONotifying_Person.h"
@implementation NSKVONotifying_Person

- (void)setAge:(int)age {
    _NSSetIntValueAndNotify();
}

// 伪代码
void _NSSetIntValueAndNotify() {
    [self willChangeValueForKey:@"age"];
    [super setAge:age];
    [self didChangeValueForKey:@"age"];
}

// 伪代码
- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key {
    // 通知监听器，某某属性值发生了改变
    [oberser observeValueForKeyPath:key ofObject:self change:nil context:nil];
}

@end

打印结果

image.png
底层分析
  • 未使用KVO监听的对象
image.png
  • 使用了KVO监听的对象
image.png

底层原理解析

  • 先看看添加监听前后实例对象是否发生变化
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    self.person1 = [[Person alloc] init];
    self.person1.age = 1;
    
    self.person2 = [[Person alloc] init];
    self.person2.age = 2;
    
    NSLog(@"person1添加KVO监听之前 - %@ %@",object_getClass(self.person1),object_getClass(self.person2));
    
    // 给person1对象添加KVO监听
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"123"];
    
    NSLog(@"person1添加KVO监听之后 - %@ %@",object_getClass(self.person1),object_getClass(self.person2));
}

打印结果

image.png

通过打印结果，可以发现person1在添加监听之后class类型发生了变化

  • 添加监听前后方法是否发生变化
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    self.person1 = [[Person alloc] init];
    self.person1.age = 1;
    
    self.person2 = [[Person alloc] init];
    self.person2.age = 2;
    
//    NSLog(@"person1添加KVO监听之前 - %@ %@",object_getClass(self.person1),object_getClass(self.person2));
    NSLog(@"person1添加KVO监听之前 - %p %p",
          [self.person1 methodForSelector:@selector(setAge:)],
          [self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]);
    
    // 给person1对象添加KVO监听
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"123"];
    
//    NSLog(@"person1添加KVO监听之后 - %@ %@",object_getClass(self.person1),object_getClass(self.person2));
    NSLog(@"person1添加KVO监听之后 - %p %p",
          [self.person1 methodForSelector:@selector(setAge:)],
          [self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]);
}

打印结果

image.png

通过打印我们知道添加监听之后，调用setAge方法发生了变化

  • 添加监听前后isa是否发生变化
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    self.person1 = [[Person alloc] init];
    self.person1.age = 1;
    
    self.person2 = [[Person alloc] init];
    self.person2.age = 2;
   
    // 给person1对象添加KVO监听
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"123"];

    NSLog(@"类对象 - %@ %@",
          object_getClass(self.person1),  // self.person1.isa
          object_getClass(self.person2)); // self.person2.isa

    NSLog(@"元类对象 - %@ %@",
          object_getClass(object_getClass(self.person1)), // self.person1.isa.isa
          object_getClass(object_getClass(self.person2))); // self.person2.isa.isa
}

运行结果

image.png

可以得出在添加监听之后，实例对象了类对象的isa发生了变化

_NSSet*ValueAndNotify的内部实现

image.png
  • 调用方法的顺序
  • 调用willChangeValueForKey:
  • 调用原来的setter实现
  • 调用didChangeValueForKey:
    • didChangeValueForKey:内部会调用observer的
    • observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法

代码例子佐证

#import "Person.h"

@implementation Person

- (void)setAge:(int)age {
    _age = age;
}

- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key {
    [super willChangeValueForKey:key];
    
    NSLog(@"willChangeValueForKey");
}

- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key {
    NSLog(@"didChangeValueForKey - begin");
    
    [super didChangeValueForKey:key];
    
    NSLog(@"didChangeValueForKey - end");
}

@end

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [self.person1 setAge:21];
}

运行结果

_NSSet*ValueAndNotify.png
_NSSet*ValueAndNotify的内部实现 - Class
#import "NSKVONotifying_Person.h"

@implementation NSKVONotifying_Person

- (void)setAge:(int)age {
    _NSSetIntValueAndNotify();
}

// 屏幕内部实现，隐藏了NSKVONotifying_MJPerson类的存在
- (Class)class {
    return [MJPerson class];
}

- (void)dealloc {
    // 收尾工作
}

- (BOOL)_isKVOA {
    return YES;
}
@end

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    self.person1 = [[Person alloc] init];
    self.person1.age = 1;
    
    self.person2 = [[Person alloc] init];
    self.person2.age = 2;
    
    // 给person1对象添加KVO监听
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"123"];
 
    NSLog(@"类对象 - %@ %@",[self.person1 class],[self.person2 class]);
    NSLog(@"类对象 - %@ %@",object_getClass(self.person1),object_getClass(self.person2));
}

运行结果

class.png
打印 _NSSet*ValueAndNotify所有方法
// 打印class所有方法列表
- (void)printMethodNamesOfClass:(Class)cls {
    unsigned int count;
    // 获得方法数组
    Method *methodList = class_copyMethodList(cls, &count);
    
    // 存储方法名
    NSMutableString *methodNames = [NSMutableString string];
    
    // 遍历所有的方法
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        // 获得方法
        Method method = methodList[i];
        // 获得方法名
        NSString *methodName = NSStringFromSelector(method_getName(method));
        // 拼接方法名
        [methodNames appendString:methodName];
        [methodNames appendString:@", "];
    }
    
    // 释放
    free(methodList);
    
    // 打印方法名
    NSLog(@"%@ %@", cls, methodNames);
}

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    self.person1 = [[Person alloc] init];
    self.person1.age = 1;
    
    self.person2 = [[Person alloc] init];
    self.person2.age = 2;

    // 给person1对象添加KVO监听
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"123"];
    
    [self printMethodNamesOfClass:object_getClass(self.person1)];
    [self printMethodNamesOfClass:object_getClass(self.person2)];
}

运行结果

methodList.png

本文参考借鉴MJ的教程视频，非常感谢.

项目连接地址 - kvo-detail

最后编辑于 ：
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 人面猴
    序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
    沈念sama阅读 216,193评论 6赞 498
  • 死咒
    序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,306评论 3赞 392
  • 救了他两次的神仙让他今天三更去死
    文/潘晓璐 我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,130评论 0赞 353
  • 道士缉凶录：失踪的卖姜人
    文/不坏的土叔 我叫张陵，是天一观的道长。 经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？ 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,110评论 1赞 292
  • 港岛之恋（遗憾婚礼）
    正文 为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
    茶点故事阅读 67,118评论 6赞 388
  • 恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
    文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着，像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上，一...
    开封第一讲书人阅读 51,085评论 1赞 295
  • 城市分裂传说
    那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。 笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播，决...
    沈念sama阅读 40,007评论 3赞 417
  • 双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
    文/苍兰香墨 我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
    开封第一讲书人阅读 38,844评论 0赞 273
  • 万荣杀人案实录
    序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
    沈念sama阅读 45,283评论 1赞 310
  • 护林员之死
    正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,508评论 2赞 332
  • 白月光启示录
    正文 我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,667评论 1赞 348
  • 活死人
    序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
    沈念sama阅读 35,395评论 5赞 343
  • 日本核电站爆炸内幕
    正文 年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,985评论 3赞 325
  • 男人毒药：我在死后第九天来索命
    文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,630评论 0赞 21
  • 一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
    文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,797评论 1赞 268
  • 情欲美人皮
    我被黑心中介骗来泰国打工， 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,653评论 2赞 368
  • 代替公主和亲
    正文 我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,553评论 2赞 352

推荐阅读更多精彩内容

  • iOS KVC和KVO详解
    KVC KVC定义 KVC（Key-value coding）键值编码，就是指iOS的开发中，可以允许开发者通过K...
    暮年古稀ZC阅读 2,140评论 2赞 9
  • iOS底层原理汇 - 探索KVO本质
    问题 iOS用什么方式实现对一个对象的KVO？（KVO的本质是什么？） 如何手动触发KVO ？ 首先需要了解KVO...
    hjltony阅读 579评论 0赞 2
  • iOS KVC和KVO详解
    KVC KVC定义 KVC（Key-value coding）键值编码，就是指iOS的开发中，可以允许开发者通过K...
    jackyshan阅读 51,881评论 9赞 200
  • OC 底层知识(二)： KVO
    1、KVO的定义KVO的全称是Key-Value Observing，俗称“键值监听”，可以用于监听某个对象属性值...
    IIronMan阅读 570评论 0赞 2
  • iOS底层原理总结 - 探寻KVO本质
    对小码哥底层班视频学习的总结与记录。面试题部分，通过对面试题的分析探索问题的本质内容。 问题iOS用什么方式实现对...
    xx_cc阅读 10,773评论 26赞 65