什么是KVC？
KVC（Key-value coding）鍵值編碼，單看這個名字可能不太好理解。其實是指iOS的開發中，可以允許開發者通過Key名直接訪問對象的屬性，或者給對象的屬性賦值。這樣就可以在運行時動態地訪問和修改對象的屬性。而不是在編譯時確定，很多高級的iOS開發技巧都是基于KVC實現的。目前網上關于KVC的文章在非常多，有的只是簡單地說了下用法，我會運用圖解的方式寫下這遍文章就是為了讓大家更好的理解。
KVC方法全覽
KVC提供了一種間接訪問其屬性方法或成員變量的機制，可以通過字符串來訪問對應的屬性方法或成員變量。
KVC基礎操作
KVC取值
取值方法
- 通過key
- (nullable id)valueForKey:(NSString *)key; //直接通過Key來取值
- 通過keyPath
- (nullable id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath; //通過KeyPath來取值
基于getter取值底層實現
當調用
valueForKey的代碼時，其搜索方式如下：你需要先看一下這張流程圖，大致知道如何運轉的，之后再看文字描述，仔細了解其機制
通過
getter方法搜索實例，按照get<Key>,<key>,is<Key>,_<key>的順序查找getter`方法。如果發現符合的方法，就調用對應的方法并拿著結果跳轉到第五步。否則，就繼續到下一步。-
如果沒有找到簡單的
getter方法，則搜索其匹配模式的方法countOf<Key>、objectIn<Key>AtIndex:、<key>AtIndexes:。如果找到其中的第一個和其他兩個中的一個，則就會返回一個可以響應
NSArray所有方法的代理集合(它是NSKeyValueArray，是NSArray的子類)。或者說給這個代理集合發送屬于NSArray的方法，就會以countOf<Key>,objectIn<Key>AtIndex或<Key>AtIndexes這幾個方法組合的形式調用。否則，繼續到第三步。代理對象隨后將
NSArray接收到的countOf<Key>、objectIn<Key>AtIndex:、<key>AtIndexes:的消息給符合KVC規則的調用方。當代理對象和
KVC調用方通過上面方法一起工作時，就會允許其行為類似于NSArray一樣。 -
如果沒有找到
NSArray簡單存取方法，或者NSArray存取方法組。那么會同時查找countOf<Key>、enumeratorOf<Key>、memberOf<Key>:命名的方法。如果找到三個方法，則創建一個集合代理對象，該對象響應所有
NSSet方法并返回。否則，繼續執行第四步。給這個代理對象發
NSSet的消息，就會以countOf<Key>，enumeratorOf<Key>,memberOf<Key>組合的形式調用。 -
如果沒有發現簡單
getter方法，或集合存取方法組，以及接收類方法accessInstanceVariablesDirectly是返回YES的。搜索一個名為_<key>、_is<Key>、<key>、is<Key>的實例，根據他們的順序。如果發現對應的實例，則立刻獲得實例可用的值并跳轉到第五步，如果重寫了類方法
+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly返回NO的話，那么會直接調用valueForUndefinedKey:。 如果取回的是一個對象指針，則直接返回這個結果。
如果取回的是一個基礎數據類型，但是這個基礎數據類型是被NSNumber支持的，則存儲為NSNumber并返回。
如果取回的是一個不支持NSNumber的基礎數據類型，則通過NSValue進行存儲并返回。如果所有情況都失敗，則調用
valueForUndefinedKey:方法并拋出異常，這是默認行為。但是子類可以重寫此方法。
KVC設值
賦值方法
- 通過key
-
直接將屬性名當做
key，并設置value，即可對屬性進行賦值。- (void)setValue:(nullable id)value forKey:(NSString *)key; //通過Key來設值
- 通過keyPath
-
除了對當前對象的屬性進行賦值外，還可以對其更“深層”的對象進行賦值。
KVC進行多級訪問時，直接類似于屬性調用一樣用點語法進行訪問即可。例如Person屬性中有name屬性，我就可以通過Person.name進行賦值- (void)setValue:(nullable id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath; //通過KeyPath來設值
基于setter賦值底層實現
這是
setValue:forKey:的默認實現，給定輸入參數value和key。試圖在接收調用對象的內部，設置屬性名為key的value，通過下面的步驟你需要先看一下這張流程圖，大致知道如何運轉的，之后再看文字描述，仔細了解其機制
- 查找
set<Key>:或_set<Key>命名的setter，按照這個順序，如果找到的話，代碼通過setter方法完成設置。 - 如果沒有找到
setter方法，KVC機制會檢查+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly的返回值，如果accessInstanceVariablesDirectly類屬性返回YES，則查找一個命名規則為_<key>、_is<Key>、<key>、is<Key>的實例變量。根據這個順序，如果發現則將value賦值給實例變量，如果返回值為NO，KVC會執行setValue：forUndefinedKey：方法。 - 如果沒有發現
setter或實例變量，則調用setValue:forUndefinedKey:方法，并默認提出一個異常，但是一個NSObject的子類可以提出合適的行為。
KVC批量操作
-
在對象調用
setValuesForKeysWithDictionary:方法時，可以傳入一個包含key、value的字典進去，KVC可以將所有數據按照屬性名和字典的key進行匹配，并將value給User對象的屬性賦值。//創建一個model模型，里面的字符串名稱必須和key的名稱對應，不然該方法會崩潰 @interface PersonModel : NSObject @property (nonatomic, copy) NSString *key1; @property (nonatomic, copy) NSString *key2; @property (nonatomic, copy) NSString *id; @property (nonatomic, copy) NSString *key3; @property (nonatomic, copy) NSString *other; @end PersonModel *person = [[PersonModel alloc] init]; //1.這是直接賦值，數據量小會很簡單，但是數據量一多就很麻煩，就像我們進行網絡請求時 person.key1 = dictionary[@"key1"]; person.key2 = dictionary[@"key2"]; person.key3 = dictionary[@"key3"]; //2.通過下面該方法可以批量賦值 //2.1如果model里面的string不存在于dictionary中，輸出結果為null； [person setValuesForKeysWithDictionary:dictionary]; NSLog(@"\n%@\n%@\n%@\n%@\n", person.key1,person.key2,person.key3,person.other); //輸出結果 test1 test2 test3 (null) //2.2如果dictionary中有的元素，moedl中沒有運行會直接出錯，那么我們應該怎么解決？ //我們需要實現setValue:forUndefinedKey:這個方法能過濾掉不存在的鍵值 -(void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key{ //這里我們不需要寫任何內容 } person.key1 = dictionary[@"key1"]; person.key2 = dictionary[@"key2"]; person.key3 = dictionary[@"key3"]; [person setValuesForKeysWithDictionary:dictionary]; NSLog(@"\n%@\n%@\n%@\n", person.key1,person.key2,person.key3); //輸出結果 test1 test2 test3 //2.3如果dictionar中的key與model中的變量名字不同，怎么賦值？ //還是從setValue:forUndefinedKey:這個方法入手 -(void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key{ if ([key isEqualToString:@"key2"]) { self.id = value; } person.key1 = dictionary[@"key1"]; person.id = dictionary[@"key2"]; person.key3 = dictionary[@"key3"]; [person setValuesForKeysWithDictionary:dictionary]; NSLog(@"\n%@\n%@\n%@\n", person.key1,person.id,person.key3); //輸出結果 test1 test2 test3
KVC集合屬性操作
KVC提供的valueForKeyPath:方法非常強大，可以通過該方法對集合對象進行“深入”操作，在其keyPath中嵌套集合運算符，例如求一個數組中對象某個屬性的count。(集合對象主要指NSArray和NSSet，但不包括NSDictionary)
上面表達式主要分為三部分，left部分是要操作的集合對象，如果調用KVC的對象本來就是集合對象，則left可以為空。中間部分是表達式，表達式一般以@符號開頭。后面是進行運算的屬性。
- 為了驗證操作符，我們需要先建立一個Model類
@interface Transaction : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *payee;
@property (nonatomic, strong) NSNumber *amount;
@property (nonatomic, strong) NSDate *date;
@end
@interface BankAccount : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSArray *transcationArray;
@end
集合操作符
處理集合包含的對象，并根據操作符的不同返回不同的類型，返回值以
NSNumber為主。
//@avg用來計算集合中right keyPath指定的屬性的平均值
NSNumber *transactionAverage = [bankAccount.transcationArray valueForKeyPath:@"@avg.amount"];
NSLog(@"@avg = %@", transactionAverage);
//@count用來計算集合的總數
NSNumber *numberOfTransactions = [bankAccount.transcationArray valueForKeyPath:@"@count"];
NSLog(@"@count = %@", numberOfTransactions);
//備注：@count操作符比較特殊，它不需要寫right keyPath，即使寫了也會被忽略。
//@sum用來計算集合中right keyPath指定的屬性的總和。
NSNumber *amountSum = [bankAccount.transcationArray valueForKeyPath:@"@sum.amount"];
NSLog(@"@sum = %@", amountSum);
//@max用來查找集合中right keyPath指定的屬性的最大值
NSNumber *amountMax = [bankAccount.transcationArray valueForKeyPath:@"@max.amount"];
NSLog(@"@max = %@", amountMax);
//@min用來查找集合中right keyPath指定的屬性的最小值。
NSNumber *amountMin = [bankAccount.transcationArray valueForKeyPath:@"@min.amount"];
NSLog(@"@min = %@", amountMin);
數組操作符
根據操作符的條件，將符合條件的對象包含在數組中返回。
//@unionOfObjects將集合對象中，所有payee對象放在一個數組中并返回
NSArray *payees = [bankAccount.transcationArray valueForKeyPath:@"@unionOfObjects.payee"];
NSLog(@"@unionOfObjects = %@", payees);
//@distinctUnionOfObjects將集合對象中，所有payee對象放在一個數組中，并將數組進行去重后返回。
NSArray *distinctPayees = [bankAccount.transcationArray valueForKeyPath:@"@distinctUnionOfObjects.payee"];
NSLog(@"@distinctUnionOfObjects = %@", distinctPayees);
//注意：以上兩個方法中，如果操作的屬性為nil，在添加到數組中時會導致Crash。
嵌套操作符
處理集合對象中嵌套其他集合對象的情況，返回結果也是一個集合對象。
//@distinctUnionOfArrays是用來操作集合內部的集合對象，將所有right keyPath對應的對象放在一個數組中，并進行排重。
NSArray *collectedPayees = [allArray valueForKeyPath:@"@unionOfArrays.payee"];
NSLog(@"@unionOfArrays = %@", collectedPayees);
//@distinctUnionOfSets是用來操作集合內部的集合對象，將所有right keyPath對應的對象放在一個set中，并進行排重。
NSArray *collectedDistinctPayees = [allArray valueForKeyPath:@"@distinctUnionOfArrays.payee"];
NSLog(@"@distinctUnionOfArrays = %@", collectedDistinctPayees);
KVC與容器類
對象的屬性可以是一對一的，也可以是一對多的。一對多的屬性要么是有序的(數組)，要么是無序的(集合)。
??：根據
KVO的實現原理，是在運行時生成新的子類并重寫其setter方法，在其內容發生改變時發送消息。但這只是對屬性直接進行賦值會觸發，如果屬性是容器對象，對容器對象進行add或remove操作，則不會調用KVO的方法。可以通過KVC對應的API來配合使用，使容器對象內部發生改變時也能觸發KVO。在進行容器對象操作時，先通過
key或者keyPath獲取集合對象，然后再對容器對象進行add或remove等操作時，就會觸發KVO的消息通知了。
KVC與有序容器(NSMutableArray)
取值方法
- 通過key
- (NSMutableArray *)mutableArrayValueForKey:(NSString *)key;
//該方法返回一個可變有序數組
- 通過keyPath
- (NSMutableArray *)mutableArrayValueForKeyPath:(NSString *)keyPath;
//該方法返回一個可變有序數組
NSMutableArray取值底層實現
當調用
mutableArrayValueForKey的代碼時，其搜索方式如下：你需要先看一下這張流程圖，大致知道如何運轉的，之后再看文字描述，仔細了解其機制
-
搜索
insertObject:in<Key>AtIndex:,removeObjectFrom<Key>AtIndex:或者insert<Key>AdIndexes,remove<Key>AtIndexes格式的方法
如果至少找到一個insert方法和一個remove方法，那么同樣返回一個可以響應NSMutableArray所有方法代理集合(類名是NSKeyValueFastMutableArray)，那么給這個代理集合發送NSMutableArray的方法，以insertObject:in<Key>AtIndex:,removeObjectFrom<Key>AtIndex:或者insert<Key>AdIndexes,remove<Key>AtIndexes組合的形式調用。當對象接收一個
mutableArrayValueForKey:消息并實現可選替換方法，例如replaceObjectIn<Key>AtIndex:withObject:或replace<Key>AtIndexes:with<Key>:方法，代理對象會在適當的情況下使用它們，以獲得最佳性能。 -
如果上步的方法沒有找到，則搜索
set<Key>:格式的方法，如果找到，那么發送給代理集合的NSMutableArray最終都會調用set<Key>:方法。也就是說，
mutableArrayValueForKey:取出的代理集合修改后，用set<Key>:重新賦值回去去。這樣做效率會低很多。所以推薦實現上面的方法。 如果上一步的方法還還沒有找到，再檢查類方法
+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly,如果返回YES(默認行為)，會按_<key>,<key>,的順序搜索成員變量名，如果找到，那么發送的NSMutableArray消息方法直接交給這個成員變量處理。如果還是找不到，則調用
valueForUndefinedKey:
KVC與無序容器(NSMutableSet)
取值方法
- 通過key
- (NSMutableSet *)mutableSetValueForKey:(NSString *)key;
//方法返回一個可變的無序數組
- 通過keyPath
- (NSMutableSet *)mutableSetValueForKeyPath:(NSString *)keyPath;
//方法返回一個可變的無序數組
NSMutableSet取值底層實現
當調用
NSMutableSet的代碼時，其搜索方式如下：你需要先看一下這張流程圖，大致知道如何運轉的，之后再看文字描述，仔細了解其機制
- 搜索
addObject<Key>Object:,remove<Key>Object:或者add<Key>,remove<Key>格式的方法
如果至少找到一個insert方法和一個remove方法，那么同樣返回一個可以響應NSMutableSet所有方法代理集合(類名是NSKeyValueFastMutableSet2)，那么給這個代理集合發送NSMutableSet的方法，以addObject<Key>Object:,remove<Key>Object:或者add<Key>,remove<Key>組合的形式調用。還有兩個可選實現的接口：intersect<Key> , set<Key>:。 - 如果
receiver是ManagedObject，那么就不會繼續搜索。 - 如果上一步的方法沒有找到，則搜索
set<Key>: 格式的方法，如果找到，那么發送給代理集合的NSMutableSet最終都會調用set<Key>:方法。 也就是說，mutableSetValueForKey取出的代理集合修改后，用set<Key>:重新賦值回去去。這樣做效率會低很多。所以推薦實現上面的方法。 - 如果上一步的方法還沒有找到，再檢查類方法
+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly,如果返回YES(默認行為)，會按_<key>,<key>的順序搜索成員變量名，如果找到，那么發送的NSMutableSet消息方法直接交給這個成員變量處理。 - 如果還是找不到，調用
valueForUndefinedKey:
可見，除了檢查receiver是ManagedObject以外，其搜索順序和mutableArrayValueForKey基本一至
KVC異常處理
- key或者keyPath發生錯誤
當根據
KVC搜索規則，沒有搜索到對應的key或者keyPath，則會調用對應的異常方法。異常方法的默認實現，在異常發生時會拋出一個NSUndefinedKeyException的異常，并且應用程序Crash
我們可以重寫下面兩個方法:
- (nullable id)valueForUndefinedKey:(NSString *)key;
- (void)setValue:(nullable id)value forUndefinedKey:(NSString *)key;
- 傳參為nil
通常情況下，KVC不允許你要在調用
setValue：屬性值 forKey：(或者keyPath)時對非對象傳遞一個nil的值。因為值類型是不能為nil的。如果你不小心傳了，KVC會調用setNilValueForKey:方法。這個方法默認是拋出異常，所以一般而言最好還是重寫這個方法。
我們可以重寫這個方法：
-(void)setNilValueForKey:(NSString *)key{
NSLog(@"不能將%@設成nil",key);
}
KVC處理非對象
KVC是支持基礎數據類型和結構體的，可以在
setter和getter的時候，通過NSValue和NSNumber來轉換為OC對象。該方法valueForKey：總是返回一個id對象，如果原本的變量類型是值類型或者結構體，返回值會封裝成NSNumber或者NSValue對象。這兩個類會處理從數字，布爾值到指針和結構體任何類型。然后開發者需要手動轉換成原來的類型。盡管valueForKey：會自動將值類型封裝成對象，但是setValue：forKey：卻不行。你必須手動將值類型轉換成NSNumber或者NSValue類型，才能傳遞過去。
- 可以調用
initWithBool:方法對基礎數據類型進行包裝
@property (nonatomic, assign, readonly) BOOL boolValue;
- (NSNumber *)initWithBool:(BOOL)value
KVC屬性驗證
KVC提供了屬性值,用來驗證key對應的Value是否可用的方法
-
在調用
KVC時可以先進行驗證，驗證通過下面兩個方法進行，支持key和keyPath兩種方式。驗證方法默認實現返回YES，可以通過重寫對應的方法修改驗證邏輯。驗證方法需要我們手動調用，并不會在進行
KVC的過程中自動調用。
- (BOOL)validateValue:(inout id _Nullable * _Nonnull)ioValue forKey:(NSString *)inKey error:(out NSError **)outError;
- (BOOL)validateValue:(inout id _Nullable * _Nonnull)ioValue forKeyPath:(NSString *)inKeyPath error:(out NSError **)outError;
這個方法的默認實現是去探索類里面是否有一個這樣的方法：
-(BOOL)validate<Key>:error:如果有這個方法，就調用這個方法來返回，沒有的話就直接返回YES
@implementation Address
-(BOOL)validateCountry:(id *)value error:(out NSError * _Nullable __autoreleasing *)outError{ //在implementation里面加這個方法，它會驗證是否設了非法的value
NSString* country = *value;
country = country.capitalizedString;
if ([country isEqualToString:@"Japan"]) {
return NO; //如果國家是日本，就返回NO，這里省略了錯誤提示，
}
return YES;
}
@end
NSError* error;
id value = @"japan";
NSString* key = @"country";
BOOL result = [add validateValue:&value forKey:key error:&error]; //如果沒有重寫-(BOOL)-validate<Key>:error:，默認返回Yes
if (result) {
NSLog(@"鍵值匹配");
[add setValue:value forKey:key];
}
else{
NSLog(@"鍵值不匹配"); //不能設為日本，其他國家都行
}
NSString* country = [add valueForKey:@"country"];
NSLog(@"country:%@",country);
//打印結果
KVCDemo[867:58871] 鍵值不匹配
KVCDemo[867:58871] country:China
KVC適用場景
動態的取值和設值
利用KVC動態的取值和設值是最基本的用途了。相信每一個iOS開發者都能熟練掌握
Model和字典轉換
在上面KVC批量操作已闡述
用KVC來訪問和修改私有變量
根據上面的實現原理我們知道，
KVC本質上是操作方法列表以及在內存中查找實例變量。我們可以利用這個特性訪問類的私有變量，例如下面在.m中定義的私有成員變量和屬性，都可以通過KVC的方式訪問。這個操作對
readonly的屬性，@protected的成員變量，都可以正常訪問。如果不想讓外界訪問類的成員變量，則可以將accessInstanceVariablesDirectly屬性賦值為NO。
修改一些控件的內部屬性
這也是iOS開發中必不可少的小技巧。眾所周知很多UI控件都由很多內部UI控件組合而成的，但是Apple度沒有提供這訪問這些控件的API，這樣我們就無法正常地訪問和修改這些控件的樣式。而KVC在大多數情況可下可以解決這個問題。
