一、基礎 KVO 的日常使用

一般情況，分如下三個步驟：

// 1. 進行監聽
[self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"height" options:3 context:@"123"];

// 2. 添加監聽回調
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    NSLog(@"是監聽到了%@實例對象的%@值,改變了%@,context:%@", object, keyPath, change, context);
}
// 3. 銷毀監聽
- (void)dealloc {
    [self.person1 removeObserver:self forKeyPath:@"height"];
}

二、兩道經典面試題

1. iOS 用什么方式實現對一個對象的 KVO？（KVO 的本質是什么？）

• 利用 RuntimeAPI 動態生成一個子類，并且讓 instance 對象的 isa 指針指向這個全新子類
• 這個全新子類會重寫 KVO 屬性的 set 方法，偽代碼如下：
• willChangeValueForKey:
• 父類 setter 方法
• didChangeValueForKey:

2. 如何手動觸發 KVO？

• willChangeValueForKey:
• didChangeValueForKey:

三、探求 KVO 的本質，并從代碼層面上求證

1. 繪圖說明 KVO 的本質

KVO 原理圖

• KVO 對象生成了一個 繼承自 SPPerson 類對象的 NSKVONotifying_SPPerson 類對象
• 并將實例對象的 isa 指向 NSKVONotifying_SPPerson 類對象
• 并且有四個方法，setHeight：、class、dealloc、_isKVOA
• 用圖中的偽代碼，重寫了 setHeight： 方法

2. 代碼觀察被 KOV 實例對象的 isa 指針

• 編寫如下代碼，并打上斷點

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    SPPerson *person1 = [[SPPerson alloc] init];
    person1.height = 1;
    SPPerson *person2 = [[SPPerson alloc] init];
    person2.height = 2;
    NSLog(@"請在此處打斷點1");
    [person1 addObserver:self forKeyPath:@"height" options:3 context:@"123"];
    NSLog(@"請在此處打斷點2");
}

• 我們可以獲得如下調試信息

(lldb) p person1->isa
(Class) $0 = SPPerson
(lldb) p person2->isa
(Class) $1 = SPPerson
2020-08-25 15:42:17.983376+0800 Demo-KVO[9298:415101] 請在此處打斷點1
(lldb) p person1->isa
(Class) $2 = NSKVONotifying_SPPerson
(lldb) p person2->isa
(Class) $3 = SPPerson

• 我們發現在 KOV 之后，person1 的 isa 指針，指向了一個 NSKVONotifying_SPPerson 的類對象

3. 代碼觀察NSKVONotifying_SPPerson類對象方法列表

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    SPPerson *person1 = [[SPPerson alloc] init];
    person1.height = 1;
    NSLog(@"KVO 之前 %@ 的方法列表:", object_getClass(person1));
    [self printClassMethods:object_getClass(person1)];
    [person1 addObserver:self forKeyPath:@"height" options:3 context:@"123"];
    NSLog(@"KVO 之后  %@ 的方法列表:", object_getClass(person1));
    [self printClassMethods:object_getClass(person1)];
    
}
- (void)printClassMethods:(Class) cls {
    unsigned int count;
    Method *methodList = class_copyMethodList(cls, &count);
    NSMutableString *methodNames = [[NSMutableString alloc] init];
    for (int i = 0 ; i < count; i++) {
        NSString *name = NSStringFromSelector(method_getName(methodList[i]));
        [methodNames appendString:name];
        [methodNames appendString:@"  ,  "];
    }
    NSLog(@"%@", methodNames);
}

• 代碼輸出信息如下：

Demo-KVO[10337:501248] KVO 之前 SPPerson 的方法列表:
Demo-KVO[10337:501248] height  ,  setHeight:  ,  weight  ,  setWeight:  ,
Demo-KVO[10337:501248] KVO 之后  NSKVONotifying_SPPerson 的方法列表:
Demo-KVO[10337:501248] setHeight:  ,  class  ,  dealloc  ,  _isKVOA  ,

• 由此可以看出 NSKVONotifying_SPPerson 有 setHeight: , class , dealloc , _isKVOA 這四個方法
• 思考為什么沒有 height 方法？因為它的父類有，所以它不需要多此一舉

4. 代碼觀察被 KOV 實例對象的 set 方法

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    SPPerson *person1 = [[SPPerson alloc] init];
    person1.height = 1;
    NSLog(@"%p",[person1 methodForSelector:@selector(setHeight:)]);
    [person1 addObserver:self forKeyPath:@"height" options:3 context:@"123"];
    NSLog(@"%p",[person1 methodForSelector:@selector(setHeight:)]);
}

• 得到如下信息

Demo-KVO[9473:425751] 0x1010eaf60
Demo-KVO[9473:425751] 0x7fff258f10eb
(lldb) p (IMP)0x1010eaf60
(IMP) $1 = 0x00000001010eaf60 (Demo-KVO`-[SPPerson setHeight:] at SPPerson.h:15)
(lldb) p (IMP)0x7fff258f10eb
(IMP) $2 = 0x00007fff258f10eb (Foundation`_NSSetIntValueAndNotify)

• 說明 KVO 之后 setHeight:方法被替換了成了 _NSSetIntValueAndNotify 方法

5. _NSSetIntValueAndNotify 是一個 C 語言方法，因為 Foundation 框架并不開源，所以我們只能從側面猜測它的內部實現。

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

• 打印如下

2020-08-25 16:48:15.816554+0800 Demo-KVO[10176:485066] 是監聽到了<SPPerson: 0x600003eb0230>實例對象的height值,改變了{
    kind = 1;
    new = 1;
    old = 1;
},context:123

• 我們實現上述代碼，我們發現可以不直接改變 person1 的height 的數值，也可以觸發- (void)observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:
• 所以我們可以猜測，KVO 實現 setHeight: 方法的偽代碼如下：

- (void)setHeight:(int)height {
    [self willChangeValueForKey:@"height"];
    [super setHeight:value];
    [self didChangeValueForKey:@"height"];
}

KVO補充

1、如果在B頁面使用蘋果原生的KVO寫法監聽了一個全局對象的值，此時退出B頁面（B頁面銷毀，且未移除KVO監聽），回到A頁面觸發全局對象值修改，程序會怎么樣？

• 會崩潰
• 報錯：_NSSetIntValueAndNotify

image.png

2、如何解決上述問題？就是監聽者被銷毀了，但是KVO還沒移除監聽？

• 使用YYKit的擴展KVO監聽
• 關鍵原理：用關聯技術，創建一個關聯屬性，將關聯屬性當做監聽者；從而實現實例銷毀，監聽者也自動銷毀，然后KVO監聽也自動銷毀。