ios|ios KVC与KVO的探索研究
1. KVC
1.0 KVC的使用
- LGStudent.h
#import NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN@interface LGStudent : NSObject
@property (nonatomic, copy)NSString*name;
@property (nonatomic, copy)NSString*subject;
@property (nonatomic, copy)NSString*nick;
@property (nonatomic, assign) intage;
@property (nonatomic, assign) intlength;
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray*penArr;
@endNS_ASSUME_NONNULL_END
- LGPerson.h
#import
#import "LGStudent.h"NS_ASSUME_NONNULL_BEGINtypedef struct {
float x, y, z;
} ThreeFloats;
@interface LGPerson : NSObject{
@public
NSString *myName;
}@property (nonatomic, copy)NSString*name;
@property (nonatomic, strong) NSArray*array;
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray*mArray;
@property (nonatomic, assign) int age;
@property (nonatomic)ThreeFloatsthreeFloats;
@property (nonatomic, strong) LGStudent*student;
@endNS_ASSUME_NONNULL_END
我们在平时一般使用
LGPerson *person = [[LGPerson alloc] init];
person.name = @"Cooci";
这样的setter
方法来对对象的某一个属性进行赋值,但是,我们也可以采用[person setValue:@"KC" forKey:@"name"];
这样的Key-Value Coding (KVC)
形式进行赋值。-
- 集合类型
person.array = @[@"1",@"2",@"3"];
// 修改数组
// 第一种:搞一个新的数组 - KVC 赋值就OK
NSArray *array = [person valueForKey:@"array"];
array = @[@"100",@"2",@"3"];
[person setValue:array forKey:@"array"];
NSLog(@"%@",[person valueForKey:@"array"]);
// 第二种
NSMutableArray *mArray = [person mutableArrayValueForKey:@"array"];
mArray[0] = @"200";
NSLog(@"%@",[person valueForKey:@"array"]);
-
- 结构体
ThreeFloats floats = {1.,2.,3.};
NSValue *value= https://www.it610.com/article/[NSValue valueWithBytes:&floats objCType:@encode(ThreeFloats)];
[person setValue:value forKey:@"threeFloats"];
NSValue *value1= [person valueForKey:@"threeFloats"];
NSLog(@"%@",value1);
ThreeFloats th;
[value1 getValue:&th];
NSLog(@"%f-%f-%f",th.x,th.y,th.z);
-
- 通过keyPath访问
LGStudent *student = [LGStudent alloc];
student.subject= @"大师班";
person.student= student;
[person setValue:@"Swift" forKeyPath:@"student.subject"];
NSLog(@"%@",[person valueForKeyPath:@"student.subject"]);
-
- 字典
NSDictionary* dict = @{
@"name":@"Cooci",
@"nick":@"KC",
@"subject":@"iOS",
@"age":@18,
@"length":@180
};
LGStudent *p = [[LGStudent alloc] init];
// 字典转模型
[p setValuesForKeysWithDictionary:dict];
NSLog(@"%@",p);
// 键数组转模型到字典
NSArray *array = @[@"name",@"age"];
NSDictionary *dic = [p dictionaryWithValuesForKeys:array];
NSLog(@"%@",dic);
这些类型的使用在apple 官方文档中都有详细介绍。
1.2 KVC原理
文章图片
KVC.png
如图上可知,
KVC
的源码在
Foundation
库内,而
Foundation
库是未开源的,所以我们需要从 apple 官方文档去探索。
- KVC设值流程
官方文档:
文章图片
KVC - setter.png
根据文档提示,第一步先要看是否实现了setKey
方法或者_setKey
方法。如果实现了setKey
或_setKey
,则看accessInstanceVariablesDirectly
方法中是否返回了YES
,默认是返回YES
的,如果你重写了此方法并返回NO
,则代码会调用setValue:forUndefinedKey
并发生异常。当accessInstanceVariablesDirectly
方法返回了YES
,则去找当前对象是否有key
,_isKey
,key
,isKey
,如果有,则设值完成,如果没有,则调用setValue:forUndefinedKey
并发生异常。
验证: - LGPerson.h
#import
#import "LGStudent.h"NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN@interface LGPerson : NSObject{
@publicNSString *_name;
NSString *_isName;
NSString *name;
NSString *isName;
}@endNS_ASSUME_NONNULL_END
- LGPerson.m
#import "LGPerson.h"@implementation LGPerson#pragma mark - 关闭或开启成员变量赋值
+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly{
return YES;
}#pragma MARK:赋值 - setKey. 的流程分析
- (void)setName:(NSString *)name{
NSLog(@"%s - %@",__func__,name);
}- (void)_setName:(NSString *)name{
NSLog(@"%s - %@",__func__,name);
}- (void)setIsName:(NSString *)name{
NSLog(@"%s - %@",__func__,name);
}// 没有调用
- (void)_setIsName:(NSString *)name{
NSLog(@"%s - %@",__func__,name);
}@end
- 调用
LGPerson *person = [[LGPerson alloc] init];
[person setValue:@"jeffery_zc" forKey:@"name"];
首先,按照官方文档,最先调用的是
_Key
,为了验证这个猜想,我们打印一下输出结果NSLog(@"%@-%@-%@-%@",person->_name,person->_isName,person->name,person->isName);
发现只有person->_name
有值,其他为null
,于是,我们屏蔽LGPerson.h
中_name
,再次输出打印结果NSLog(@"%@-%@-%@",person->_isName,person->name,person->isName);
,发现person->_isName
有值了,其他依旧是null
。依次操作打印输出结果,得出结论与官方文档一致,设值流程为_key,_isKey,key,isKey
。- KVC取值流程
官方文档:
文章图片
KVC取值01.png
文章图片
KVC取值02.png
根据官方文档,首先查询是否有
getKey,key,isKey,_key
方法,如果有,先判断当前实例对象是否为集合类型,紧接着,判断
accessInstanceVariablesDirectly
是否返回
YES
,如果是,则寻找是否有
_key,_isKey,key,isKey
的成员变量,如果有,判断是否为集合类型并做处理,如果没有,则调用
setValue:forUndefinedKey
并发生异常。
验证:
将
LGPerson.m
中的
setter
验证方法屏蔽,添加如下代码:
#pragma MARK: 取值 - valueForKey 流程分析 - get, , is, or _,- (NSString *)getName{
return NSStringFromSelector(_cmd);
}- (NSString *)name{
return NSStringFromSelector(_cmd);
}- (NSString *)isName{
return NSStringFromSelector(_cmd);
}- (NSString *)_name{
return NSStringFromSelector(_cmd);
}
- 验证
getter
方法取值的调用顺序
NSLog(@"取值:%@",[person valueForKey:@"name"]);
第一次输出打印为
getName
,于是,我们屏蔽getName
输出打印结果为name
,依次屏蔽操作,得出官方文档第一步的结论,getter
取值的调用顺序为getKey,key,isKey,_key
。- 验证成员变量取值顺序
屏蔽LGPerson.m
中setter
,getter
方法,在调用代码中加入如下代码:
person->_name = @"_name";
person->_isName = @"_isName";
person->name = @"name";
person->isName = @"isName";
NSLog(@"取值:%@",[person valueForKey:@"name"]);
第一次打印结果为
_name
,然后屏蔽成员变量_name
和person->_name = @"_name";
,打印结果为_isName
,依次操作,打印结果分别为_name,_isName,name,isName
,正好与官方文档第四步一致。2. KVO 2.1 KVO的使用
KVO(Key-value observing)是一种键值观察机制,它允许将其他对象的指定属性的更改通知给对象。我们通常使用KVO在控制器中观察某一对象的属性变化。
- 注册通知:
- (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context;
observer
:观察者,一般写self
;keyPath
:观察的键值,一般是对象的成员变量;options
:一种枚举值,比如新值旧值这些;context
:上下文,用来保存一些信息,context
为void *
类型,当只有一个观察者时,一般直接传null
,当有多个观察者时,一般会定义多个void *
类型的值用来区分。例:static void *PersonNickContext = &PersonNickContext;
- KVO回调函数
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context{
//处理事件
}
- 移除观察者
- (void)removeObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath;
文章图片
移除观察者.png
根据官方文档描述,移除观察者是必须要进行的,如果你没有移除观察者,可能会报错
NSRangeException
。
【ios|ios KVC与KVO的探索研究】- 手动添加观察
默认情况下,自动观察都是打开的,当我们需要手动进行观察某一个对象时,可以使用+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)theKey
方法将自动观察关闭。
文章图片
关闭自动观察.png
然后在观察的属性的赋值前添加willChangeValueForKey:
方法,赋值后添加didChangeValueForKey :
方法,这样,这一属性就变为手动观察了。
文章图片
手动观察.png
官方文档还介绍了更多了的使用方法,这里我就不过多介绍了。 - 路径处理
假设我们需要检测当前的下载进度downloadProgress
,而下载进度 = 已下载 / 总下载,所以我们可以利用集合将totalData
和总下载
合并成一个downloadProgress
,这样,我们就只需要观察downloadProgress
就可以了。
// 下载进度 -- writtenData/totalData+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingValueForKey:(NSString *)key{NSSet *keyPaths = [super keyPathsForValuesAffectingValueForKey:key];
if ([key isEqualToString:@"downloadProgress"]) {
NSArray *affectingKeys = @[@"totalData", @"writtenData"];
keyPaths = [keyPaths setByAddingObjectsFromArray:affectingKeys];
}
return keyPaths;
}
- (NSString *)downloadProgress{
if (self.writtenData =https://www.it610.com/article/= 0) {
self.writtenData = 10;
}
if (self.totalData == 0) {
self.totalData = 100;
}
return [[NSString alloc] initWithFormat:@"%f",1.0f*self.writtenData/self.totalData];
}
- 数组观察
self.person.dateArray = [NSMutableArray arrayWithCapacity:1];
[self.person addObserver:self forKeyPath:@"dateArray" options:(NSKeyValueObservingOptionNew) context:NULL];
当我们给数组赋值时,不能直接进行
addObject
,而是需要valueForKey
做一步转换才能观察到数组变化,代码如下:[[self.person mutableArrayValueForKey:@"dateArray"] addObject:@"1"];
2.2 KVO原理探究
官方文档:
文章图片
KVO 实现原理.png
根据文档提示,KVO是使用了
isa-swizzling
的方法。在为某个对象注册观察者时,将这个对象的
isa
指向了一个中间类,而不是原生的类,所以,我们不能依靠
isa
确定类,而是应该通过
class
去确定。
- LGPerson.h
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN@interface LGPerson : NSObject{
@public
NSString *name;
}
@property (nonatomic, copy) NSString *nickName;
@endNS_ASSUME_NONNULL_END
- LGPerson.m
#import "LGPerson.h"@implementation LGPerson
- (void)setNickName:(NSString *)nickName{
_nickName = nickName;
}
@end
我们分别对属性
nickName
和成员变量name
添加观察者:self.person = [[LGPerson alloc] init];
[self.person addObserver:self forKeyPath:@"nickName" options:(NSKeyValueObservingOptionNew) context:NULL];
[self.person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:(NSKeyValueObservingOptionNew) context:NULL];
当点击屏幕时对
nickName
和name
进行赋值,然后进行观察:- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
NSLog(@"实际情况:%@-%@",self.person.nickName,self.person->name);
self.person.nickName = @"KC";
self.person->name= @"jeffery";
}#pragma mark - KVO回调
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context{
NSLog(@"%@",change);
}
文章图片
KVO-检测setter.png
通过输出发现,打印出来的
change
只有
KC
,也就是说只监测到了
nickName
,而
nickName
与
name
的区别则在于是否实现了
setter
方法,也就是,KVO实际上是对
setter
方法的监听。
由官方文档可知,在为对象注册了观察者时,改变了对象的
isa
指针,并将对象的
isa
指针指向了一个中间类,这时,我们不能通过
isa
去获取类了,而是应该通过
class
,此时,我们在注册观察者后设置了一个断点,打印出当前的类:
文章图片
KVO_中间类.png
通过打印可以看到,在添加了观察者之后,生成了
LGPerson
的子类
NSKVONotifying_LGPerson
,正如文档所说,
self.person
改变了
isa
指针指向,接下来研究这个中间类实现了哪些方法:
#pragma mark - 遍历方法-ivar-property
- (void)printClassAllMethod:(Class)cls{
unsigned int count = 0;
Method *methodList = class_copyMethodList(cls, &count);
for (int i = 0;
i
在添加观察者后添加方法
[self printClassAllMethod:objc_getClass("NSKVONotifying_LGPerson")];
将这个中间类的实现方法打印出来:文章图片
KVO中间类所实现的方法打印.png
通过打印可以看到中间类实现了
setNickName,class,dealloc,_isKVOA
4个方法。既然
setNickName
方法有打印,那就说明中间类重写了此方法。也就是说,我们将
nickName
传给了中间类,但是发生改变的却是父类
LGPerson
,所以可能在这里面的某个时间有传值操作。因为苹果建议通过
class
来获取类,所以这里中间类的重写是获取原类的
class
,
dealloc
是释放方法,
_isKVOA
则是判断是否为KVO类。
文章图片
KVO移除观察者isa变化.png
当我们在
dealloc
中移除观察者后,通过打印发现,·
isa
指针指向已经由中间类
NSKVONotifying_LGPerson
只回了
LGPerson
,那么
NSKVONotifying_LGPerson
类是否会从内存中移除呢? 文章图片
KVO中间类存储.png 通过打印发现,当我们移除了观察者之后,生成的中间类会一直存储在内存当中。当我们再次进入观察时,就不需要重新开辟内存了。
总结
1.当对象在注册了观察者之后,其
isa
指针会由原生类指向中间类;
2.KVO实际观察的是
setter
方法;
3.移除观察者之后,实例对象的
isa
指针会指回原生类;
4.中间类在创建之后,会一直存在于内存中。
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