1、KVO的概念

概念：KVO--Key-Value Observing，又称“键值观察（监听）”，用于监听一个对象的某个属性的改变。

2、KVO的如何使用？

那么，KVO应该如何使用呢？举个例子：我们想监听某个人（对象）的姓名（属性）变更，如果变更了就作出响应，怎么做呢？

1.创建一个Person类，内有部分属性比如： name

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Person : NSObject
@property(nonatomic, copy) NSString *name;
@property(nonatomic, assign) NSInteger age;
@end

2.创建Person实例，并且监听该实例的某属性

#import "Person.h"
@interface ViewController ()
@property(nonatomic, strong) Person *aPerson;
@end

@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.aPerson = [[Person alloc] init];
    self.aPerson.name = @"小华";
    //监听属性name
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionOld | NSKeyValueObservingOptionNew;
    [self.aPerson addObserver:self forKeyPath:@"name" options:options context:nil];
}
@end

注:这里需要注意第二个参数 keyPath 需要手动键入字符串类型的属性名，要仔细防止手误。

3.添加监听响应的方法，响应条件为当对象的属性值发生改变时就会响应

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    NSLog(@"监听到%@的%@属性发生改变 -> %@", object, keyPath, change);
}

4.对目标对象的属性值进行修改

- (void)changePropertyNameValue {
    self.aPerson.name = @"小明";
}

此方法执行后就会自动调用步骤3的方法。

5.移除监听

- (void)dealloc {
    [self.aPerson removeObserver:self forKeyPath:@"name"];
}

整个流程下来，基本就是实现KVO的整个步骤。在修改属性值后控制台输出为：

3、KVO的实质是什么？或者说原理？

要看清KVO的实质，不妨先来看看在对某对象的某属性进行键值观察前后有什么区别吧思路：我们创建Person的两个实例对象，一个personA，一个personB并且对personB的name进行键值观察，然后打印两者的isa指针,看下两者的区别

1.分别创建两个对象personA和personB，并且对后者的属性name KVO。

    //创建实例
    self.personA = [[Person alloc] init];
    self.personA.name = @"小华";
    
    self.personB = [[Person alloc] init];
    self.personB.name = @"小华KVO";
    //监听属性name
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionOld | NSKeyValueObservingOptionNew;
    [self.personB addObserver:self forKeyPath:@"name" options:options context:nil];

2.查看personA和personB的isa区别

通过对比控制台的输出,我们大致可以看出一些端倪,就是两者 isa 指针的指向略有不同, 我们再用object_getClassName(instance)查看 personA 和 personB 实例区别：

注：通过object_getClass函数拿到的才是isa真正指向的类。

使用 -(IMP)methodForSelector:@selector() 来获取两者实例的实现地址：

没看错的话，添加了 KVO 的 PersonB 在调用 setName: 的时候，调用了 Foundation 的 _NSSetObjectValueAndNotify 方法。

注：methodForSelector:@selector()用来获取某方法的实现地址

那么我们可以通过下图描述在对一个实例添加了 KVO 之后以及修改了被监听的属性值之后（调用setProperty:）这一系列操作:

对于未使用KVO监听的实例对象personA:

对于使用了KVO监听的实例对象personB：

NSKVONotifying_Person 类是利用runtime动态特性的API创建出来的一个 Person 的一个子类，那么，在我们调用 personB 的 setName:时，实际上是调用了 NSKVONotifying_Person 的 _NSSetObjectValueAndNotify()函数的实现，此函数的实现可以参考以下伪代码：

- (void)setName:(NSString *)name {
    _NSSetObjectValueAndNotify();
}

void _NSSetObjectValueAndNotify() {
    [self willChangeValueForKey:@"name"];
    [super setName:name];
    [self didChangeValueForKey:@"name"];
}

- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key {
    // 通知监听器，name属性发生了改变
    [observe observeValueForKeyPath:key ofObject:self change:nil context:nil];
}

以上，基本就是 KVO 的实质。

4、如何触发KVO？

以下有8个方法

外部修改 name:

// 1
self.personB.name = @"小明";
// 2
[self.personB setValue:@"小明2" forKey:@"name"];
// 3
[self.personB setValue:@"小明3" forKey:@"_name"];

内部修改 name:

// 4
self.name = @"小明4";
// 5
_name = @"小明5";
// 6
[self setValue:@"小明6" forKey:@"name"];
// 7
[self setValue:@"小明7" forKey:@"_name"];

通过执行结果怎样呢？

1、2、4、6 会触发监听响应，而3、5、7不会触发监听响应。

那么，原因为何呢？

因为在上面我们知道，KVO的本质是通过runtime的isa-swizzling新建了一个子类，并且在 setProperty 的时候调用了这个子类的 _NSSetXXXValueAndNotify() 方法，因为1、2、4、6会走setter方法，而3、5、7直接设置成员变量 name 的话，并没有走setter方法，所以也就无法触发监听。

我们在使用KVC时，key加不加_决定了是否走setter方法。

另外，数组如何去监听呢？

正常KVO监听数组时，即使我们修改了数组的内容（这里指修改数组内部的内容-增删改）因为没有触发setter方法所以不会触发监听，最简单的就是加一句self.arr = self.arr就可以触发监听了。

5、怎样可以手动触发 KVO 响应？

如果一个类想要实现手动的 KVO 监听和响应，则必须重写NSObject实现的automaticallyNotifiesObserversForKey:方法，并对需要实现手动发送的key返回NO，其余则调用super。

+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)theKey {
    BOOL automatic = NO;
    if ([theKey isEqualToString:@"property"]) {
        automatic = NO;
    }
    else {
        automatic = [super automaticallyNotifiesObserversForKey:theKey];
    }
    return automatic;
}

然后在 property 的值改变之前调用 willChangeValueForKey:，在值改变之后调用 didChangeValueForKey:。当然，在什么样的情况下才调用这两个方法，是由我们程序员（或者说是需求场景）的逻辑决定的。

如果一个操作造成了多个key的值的改变，则willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:必须嵌套着调用，示例如下：

- (void)setProperty:(id)theProperty {
    [self willChangeValueForKey:@"theProperty"];
    [self willChangeValueForKey:@"theProperty2"];
    _theProperty = theProperty;
    _theProperty2 = _theProperty2+1;
    [self didChangeValueForKey:@"theProperty2"];
    [self didChangeValueForKey:@"theProperty"];
}

willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:调用时都会调用 valueForKey:，并把得到的结果分别当成old value和new value，以告知观察者,猜测系统就是用看这两个方法来发送通知的。

6、小结

1.KVO的实质

KVO- Key-Value Observing 是利用addObserver:forKeyPath:options:context:在对一个需要观察的属性property注册一个观察者以后，利用Runtime的isa-swizzling新建了一个该对象class的子类 NSKVONotifying_ObjectClass, 并将该对象的isa指针指向这个子类，在调用该对象的 setPropertyName: 方法的时候，会调用这个子类的_NSSetXXXValueAndNotify()方法，在此方法里，分别调用willChangeValueForKey: 、父类的setPROPERTYNAME:方法和didChangeValueForKey: 。

2._NSSet**ValueAndNotify()的实现：

[self willChangeValueForKey:@"PROPERTY_NAME"];(该方法会发出通知)

[super setPROPERTY_NAME:newPropertyValue];

[self didChangeValueForKey:PROPERTY_NAME];(该方法会发出通知)

3.几个有用的基础的方法

利用object_getClassName(instance) 可以获取 instance 的 isa真正的指向(实例对象的isa指向的是类)。

对前文例子利用 LLDB 调试，若 po objet_getClassName(self.personB) 得到的是 NSKVONotifyingPerson。

利用[instance methodForSelector:@selector()] 可以获取到某实例在调用某方法时该方法的实现地址IMP。

对前文的例子利用 LLDB 调试，若 po [self.personB methodForSelector:@selector()] 得到的是 Foundation 框架下的 (Foundation_NSSetObjectValueAndNotify)` 。