【iOS面试粮食】OC语言—KVC、KVO

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本文章将记录有关 KVC、KVO的特性,如有错误欢迎指出~

KVC(Key-Value Coding)键值编码

基于Object-C的语言特性,KVC可以让我们在开发中直接通过对象的字符串参数(Key)获取、赋值对象的属性。那我们就可以通过KVC的特性来修改控件的私有属性,是不是很刺激~

KVC的操作方法由NSKeyValueCoding协议提供,而NSObject就实现了这个协议,也就是说Object-C中几乎所有的对象都支持KVC操作,常用的KVC操作方法如下:

- (nullable id)valueForKey:(NSString *)key;                          //直接通过属性名来取值

- (void)setValue:(nullable id)value forKey:(NSString *)key;          //通过属性名来设值

- (nullable id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;                  //通过属性路径来取值

- (void)setValue:(nullable id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;  //通过属性路径来设值

接下来,我们看下通过属性名设置值方法setValue:forKey:的流程图

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当我们调用setValue:forKey:设置属性时

  • 优先调用setKey、_setKey方法
  • 没找到上面的方法, 则调用accessInstanceVariablesDirectly方法,该方法默认返回YES,会按照_key,_iskey,key,iskey的顺序查找成员变量
  • 如果按照上面的顺序都搜索不到成员变量,则会调用setValue:forUndefinedKey:,并抛出异常

注意查找过程中不管这些方法、成员变量是私有的还是公共的都能正确设置

了解完设置属性,再来看看valueForkey:方法取值的流程图

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可以看到,整个流程和设置属性值的步骤是一模一样的,只不过查找的方法不一样,取值的时候

  • 优先按照getKey、key、isKey、_key 的顺序查找方法
  • 找不到上面的方法,会按照_key,_iskey,key,iskey的顺序查找成员变量
  • 如果按照上面的顺序都搜索不到成员变量,则会调用setValue:forUndefinedKey:,并抛出异常

注意查找过程中不管这些方法、成员变量是私有的还是公共的都能正确读取到值

KVO(Key-Value Observing)键值观察

KVO是一种观察者模式的衍生,用于监听某个对象属性值的改变。

简单来说KVO可以通过监听对象属性的key,来获得value的变化,利用它可以在对象之间监听值的变化。

Objective-C中要实现KVO则必须实现NSKeyValueObServing协议,而NSObject已经实现了改协议,因此对于所有继承了NSObject的类型,也就是说Object-C中几乎所有的对象都支持KVO操作,常用的KVO操作方法如下:

/**
注册观察者
observer:观察者,也就是KVO通知的订阅者。
keyPath:描述将要观察的属性,相当于被观察者。
options:KVO的一些属性配置。
	NSKeyValueObservingOptionNew:change字典包括改变后的值
	NSKeyValueObservingOptionOld:change字典包括改变前的值
	NSKeyValueObservingOptionInitial:注册后立刻触发KVO通知
	NSKeyValueObservingOptionPrior:值改变前是否也要通知(这个key决定了是否在改变前改变后通知两次)
				 
context: 上下文,这个会传递到订阅着的函数中,用来区分消息。
 */
- (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context;

// 移除观察者
- (void)removeObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath context:(nullable void *)context 
  
// 移除观察者
- (void)removeObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath;


// 监听回调方法, change 这个字典保存了变更信息,具体是哪些信息取决于注册观察者时的options
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
                      ofObject:(id)object
                        change:(NSDictionary *)change
                       context:(void *)context


使用KVO的整个流程就是

  • 注册观察者 addObserver: forKeyPath: options: context:
  • 实现回调方法 observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:
  • 在合适的时机,移除观察者 removeObserver: forKeyPathremoveObserver: forKeyPath: context:

简单的应用代码表现为

KLPerson.h
@interface KLPerson : NSObject
// 公开属性
@property (nonatomic, readwrite, copy) NSString *name;

@end

KLPerson.m
@implementation KLPerson {
  // 私有属性
    int _age;
}

#pragma mark    ---     Lifecycle

- (void)dealloc {
  	// 移除观察者
    [self.person removeObserver:self forKeyPath:@"name"];
    [self.person removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
 
    // 监听 Person 的公开属性
    [self.person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionOld | NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
    
     // 监听 Person 的私有属性
    [self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionOld | NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
    
    self.person.name = @"小红";
  
    // 使用KVC对私有属性赋值
    [self.person setValue:@10 forKey:@"age"];

    
}

#pragma mark    ---     OverwriteSuperClass
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context{
    
    // 通常为以下的写法
    if (object == self.person && [keyPath isEqualToString:@"name"]) {
        // 做些什么...
        
    } else if (object == self.person && [keyPath isEqualToString:@"age"]) {
        // 做些什么...
        
    } else {
        
        [super observeValueForKeyPath:keyPath ofObject:object change:change context:context];
    }
    
     NSLog(@"监听到%@的%@改变了%@", object, keyPath,change);
}


输出的结果为:
  监听到<KLPerson: 0x600003008560>的name改变了{
    kind = 1;
    new = "小红";
    old = "<null>";
},
  监听到<KLPerson: 0x600003008560>的age改变了{
    kind = 1;
    new = 10;
    old = 0;
}

从输出的Log,可以看得出来,当被观察者对象的属性值改变时,观察者可以通过 observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:回调方法获取到改变的值,去搞些事情~

使用KVC对私有属性赋值时,也会触发回调~

如果想要了解更多 KVO底层原理的实现,可以看下这篇文章,很详细iOS底层原理总结 - 探寻KVO本质

Q & A

  1. Q :iOS用什么方式实现对一个对象的KVO?(KVO的本质是什么?)

  2. A :当一个对象使用了KVO监听,iOS系统会修改这个对象的isa指针,改为指向一个全新的通过Runtime动态创建的子类 NSKVONotifying_对象的类,子类拥有自己的set方法实现,set方法实现内部会顺序调用

    • willChangeValueForKey:方法
    • 原来的setter方法实现
    • didChangeValueForKey:方法

    didChangeValueForKey:方法内部又会调用监听器的observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:监听方法。

  3. Q : 如何手动触发KVO?

  4. A :被监听的属性的值被修改时,就会自动触发KVO。如果想要手动触发KVO,则需要我们自己调用willChangeValueForKey:didChangeValueForKey:方法,即可在不改变属性值的情况下手动触发KVO,并且这两个方法缺一不可。

参考资料

iOS底层原理总结 - 探寻KVO本质

iOS开发系列--Objective-C之KVC、KVO

iOS开发技巧系列---详解KVC(我告诉你KVC的一切)