ObjC中KVO原理简析

请注意,本文编写于 284 天前,最后修改于 191 天前,其中某些信息可能已经过时。

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

使用KVO

通常我们通过addObserver:forKeyPath:options:context来监听某个实例的某个属性变化。当该属性的值发生变化的时候会通过- (**void**)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(**id**)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,**id**> *)change context:(**void** *)context通知我们。

显然实现这个功能的基础是属性值得改变,而属性值得改变需要调用setter方法。可是即使setter方法是我们重写的,并且在其实现中并没有编写关于监听属性改变通知监听的代码,KVO依然可以起作用。这是为什么呢?

KVO实现原理

我们都知道一个类的实例方法存在于其类对象中,当一个类的实例向实例方法发送调用消息时候,会通过类实例的isa指针去其类对象中找到其对应的实例方法执行。setter方法就存在于类对象中。

新的类对象

我们通过runtime的object_getClass()直接利用实例对象的isa指针查找实例的类对象。

KVO监听的实例
KVO监听的实例

这里之所以使用runtime获取类对象而不使用消息发送机制,是因为class是通过消息发送查找到class方法,在class方法中返回的类对象,而class方法可能被重写。

通过上图我们可以看出,使用KVO监听的属性的isa指向的类对象已经不是Person了,而是一个继承自Person的一个新的类NSKVONotifying_Person,我们并没有创建过这个类,它是objc的runtime动态生成的。

NSKVONotifying_Person的实例方法列表
NSKVONotifying_Person的实例方法列表

NSKVONotifying_Person重写了父类的setAge:classdealloc方法,并且新增了一个_isKVOA方法。

NSKVONotifying_Person的setter方法

获取setter方法实现
获取setter方法实现

我们可以看出在为person实例添加observer之前和之后的setAge:方法的实现发生了变化,之前是直接调用类对象中存储的实例方法,添加之后调用了Foundation框架中_NSSetIntValueAndNotify函数。

之所以是_NSSetIntValueAndNotify是因为age属性我们定义的是int类型,若是其他类型则会相应更改

_NSSetIntValueAndNotify方法中,会调用willChangeValueForKey,然后调用父类的setAge方法,再调用didChangeValueForKey方法。在didChangeValueForKey中通知属性改变,从而使得observeValueForKeyPath得到消息。

NSKVONotifying_Person的class方法

在我们获取person实例的类对象的时候,我们发现使用runtime的object_getClass和使用消息发送机制[_person class]得到的结果不一样,这是因为NSKVONotifying_Person重写了class方法的实现,在实现中调用了[super class],而NSKVONotifying_Person又是Person的子类,所以获取到的Person。

NSKVONotifying_Person的dealloc方法

由于runtime在实例对象添加了KVO之后动态创建了类和一些对象,所以可能会在dealloc中回收这些资源。

NSKVONotifying_Person的_isKVOA方法

_isKVOA 应该是会返回一个BOOL类型的值,表示是否使用了KVO。

手动触发KVO

手动出发KVO
手动出发KVO

通过上面我们可以得知,KVO的实现主要是因为在setter方法中调用_NSSetIntValueAndNotify,而它调用willChangeValueForKey,然后调用父类的setAge方法,再调用didChangeValueForKey方法,didChangeValueForKey告诉observeValueForKeyPath属性改变。所以我们可以通过实现will和did方法手动出发KVO。

成员变量会不会触发KVO

通过上面原理我们可以知道,KVO主要是通过重写setter方法实现的,而成员变量并不会实现setter方法,所以成员变量的改变并不会触发KVO。

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