OC：跟随码哥一起学习KVO-阿里云开发者社区

概念：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。

1、KVO代码实现

KVO实现流程很简单，如下图：

创建【Person】文件：

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Person : NSObject
@property (assign, nonatomic) int age;
@end

#import "Person.h"
@implementation Person
- (void)setAge:(int)age
{
    _age = age;
}
@end

在【ViewController】实现KVO：

#import "ViewController.h"
#import "Person.h"
#import <objc/runtime.h>
@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) Person *person1;
@property (strong, nonatomic) Person *person2;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    [self initData];
    [self addKVO];
}
// 初始化数据
- (void)initData {
    self.person1 = [[Person alloc] init];
    self.person1.age = 1;
    self.person2 = [[Person alloc] init];
    self.person2.age = 2;
}
// 点击屏幕触发调用
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    // 自动触发：数值发生改变触发
    [self.person1 setAge:21];
    // 手动出发：数值没有发生改变，通过方法触发实现
    // [self.person1 willChangeValueForKey:@"age"];
    // [self.person1 didChangeValueForKey:@"age"];
}
// 销毁
- (void)dealloc {
    [self removeKVO];
}
#pragma mark- KVO监听
// 添加
- (void)addKVO {
    // 给person1对象添加KVO监听
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"123"];
}
// 移除
- (void)removeKVO {
    [self.person1 removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}
// 当监听对象的属性值发生改变时，就会调用
- (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);
}

2、KVO原理

思路分析：

当实例对象 Person 的 age 值发生变化，根据实例对象 isa 指针找到对应的类对象，然后调用对应类对象的方法。

而对象添加KVO处理，肯定是在实现 setAge: 方法的时候，触发了监听器（Oberser）的监听方法。

2.1、查看添加KVO时，类对象与元类对象的变化

遵循以上思路，我们查看一下，添加KVO监听和不添加KVO监听各自类对象的变化：

// 添加
- (void)addKVO {
    NSLog(@"类对象 - %@ %@",
          object_getClass(self.person1),  // self.person1.isa
          object_getClass(self.person2)); // self.person2.isa
    // 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
}

从新编译执行结果如下：

类对象 - Person Person
类对象 - NSKVONotifying_Person Person
元类对象 - NSKVONotifying_Person Person

发现添加KVO监听之后，isa 指向的类对象发生了改变，是一个动态编译（Runtime动态创建）生成的 NSKVONotifying_Person 对象，是Person的子类。

2.2、对比属性修改时的底层实现

那么我们看下 NSKVONotifying_Person 和 Person 内部在改变 age值的时候分别做了什么？这时候代码调整如下：

// 添加
- (void)addKVO {
    // 给person1对象添加KVO监听
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"123"];
    NSLog(@"%p      %p",
          [self.person1 methodForSelector:@selector(setAge:)],
          [self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]);
}

可以看出 NSKVONotifying_Person 类对象调用了 (Foundation_NSSetIntValueAndNotify) 方法。

2.3、对比两个类的对象方法

我们再打印一下各自的类对象是实现方法有哪些，调整代码如下：

- (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(@"类对象：%@  方法列表：%@", cls, methodNames);
}
// 添加
- (void)addKVO {
    // 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)];
}

从新编译执行结果如下：

类对象：NSKVONotifying_Person  方法列表：setAge:, class, dealloc, _isKVOA,
类对象：Person  方法列表：age, setAge:,

3、底层逻辑

3.1、未使用KVO监听的对象

3.2、使用了KVO监听的对象

3.3、_NSSet*ValueAndNotify的内部实现逻辑

1、调用willChangeValueForKey:

2、调用原来的setter实现

3、调用didChangeValueForKey:

4、didChangeValueForKey:内部会调用observer的observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法

伪代码如下：

@implementation NSKVONotifying_Person
- (void)setAge:(int)age {
    _NSSetIntValueAndNotify();
}
void _NSSetIntValueAndNotify() {
    [self willChangeValueForKey:@"age"];
    [super setAge:age];
    [self didChangeValueForKey:@"age"];
}
- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key {
    // 通知监听器，某个属性值发生了改变
    [oberser observeValueForKeyPath:key ofObject:self change:nil context:nil];
}
@end

结果总结：

1、当某个类的对象第一次被观察时，利用RuntimeAPI动态生成该类的派生类(NSKVONotifying_xxx)。并让实例对象的 isa 指向这个派生类。

2、该派生类重写了该对象的setter方法，并且在setter方法中实现了通知的机制。

3、该派生类重写了class方法，以“欺骗”外部调用者他就是原先那个类。但系统将这个类的 isa 指针指向新的派生类，因此该对象也就是新的派生类的对象了。

4、此外派生类还重写了delloc方法来释放资源。

4、拓展

1、KVO的本质是什么？(iOS用什么方式实现对一个对象的KVO？)

1、利用RuntimeAPI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。

2、当修改instance对象的属性时，会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函数。_NSSetXXXValueAndNotify函数内部实现流程：

2.1、调用willChangeValueForKey:

2.2、父类原来的setter

2.3、调用didChangeValueForKey:

2.4、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:

3、直接修改成员变量会触发KVO么？

不会触发KVO

4、举例KVO应用场景，用于监听对象属性的改变

1、下拉刷新、上拉加载监听UIScrollView的contentoffsize；

2、webview混排监听contentsize；

3、监听模型属性，实时更新UI，如未读数设置、红点设置；

4、监听控制器frame改变，实现抽屉效果。

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