iOS KVO 几种使用方式分析

前言

KVO 是日常 iOS 开发中经常使用的技术，通过它可以很方便的对属性进行监听，本文不涉及底层原理，主要介绍以上方式在业务层的应用，并总结各自的特点，重点可以关注下 Swift KeyPath 的使用以及 ReactiveCocoa 封装的接口, 我们的项目正在逐步转为 Swift, 所以在我们项目中一般会用到的是以下四种

Foundation KVO
ReactiveObjC KVO
Swift KeyPath
ReactiveCocoa KVO

1. Foundation KVO

由 Foundation 提供的 KVO 机制是绝大多数 KVO 接口的底层基础，它的大致实现方式可以参考深入理解 ObjC 中的第 2 点

Example Code:

deinit {
    // 对象释放时必须手动移除监听
    removeObserver(self, forKeyPath: #keyPath(model.currentValue))
}
 
override func setupObserver() {
    super.setupObserver()
    // 监听 model 的 currentValue 属性
    addObserver(self, forKeyPath: #keyPath(model.currentValue), options: .new, context: nil)
}
 
override func observeValue(forKeyPath keyPath: String?,
                            of object: Any?,
                            change: [NSKeyValueChangeKey : Any]?,
                            context: UnsafeMutableRawPointer?) {
    // 监听到变动，可以从 change 中获取初始值/旧值/新值
}

优点:

通用性强，不依赖其他框架

缺点:

key path 只能使用字符串硬编码，无法感知被监听的属性名变动
需要手动移除，否则对象释放时可能导致 crash
对于一对一的监听及回调，会使逻辑分散，使用起来不如 block based 的接口方便

2. ReactiveObjC KVO

这个方法是我们项目中应用最多的一种，底层基于 Foundation KVO，提供了一个 RACObserve 宏，将一次监听抽象为一个信号

Example Code:

@weakify(self);
[RACObserve(self.model, currentValue) subscribeNext:^(id  _Nullable x) {
    @strongify(self);
    // 监听到属性变动，x 为最新值
}];

优点：

解决了 key path 的硬编码问题
自动绑定当前对象的生命周期，无需手动移除
使用 block base 接口，对于单一属性监听及处理非常友好

缺点：

需要依赖 ReactiveObjC
回调中的类型被抹除
需要小心循环引用的问题

3. Swift KeyPath

KeyPath 是 Swift 4 推出的一套用于 Swift 的 KVO 接口，它可以支持 key path 名的校验，以及回调中的数据类型推导

注意：这个 K 是大写，另外一个叫 #keyPath 的东西本质上是获取对应 key path 的字符串（参见 Foundation KVO 中的例子），与之类似作用的有 ReactiveObjC 中的 @keypath 宏

Example Code:

// 监听 model 的 currentValue 属性
observation = model.observe(\.currentValue, options: .new, changeHandler: { [weak self] _, change in
    // 访问 change.newValue 即可获取新的值，虽然类型可以推导出来，但是 Optional 的
})

上面的 observe 方法还可以省略 options 参数，这样回调中的 change 将不包含属性值，需要访问对象的属性来获取新值

文档原文：newValue and oldValue will only be non-nil if .new/.old is passed to "observe()". In general, get the most up to date value by accessing it directly on the observed object instead.

Example Code 2:

observation = model.observe(\.currentValue) { [weak self] _, _ in
    // 访问 model.currentValue 获取新值
}

可以发现这个 observe 方法返回来一个 NSKeyValueObservation 对象，那么这个返回对象可以像 RACDisposable 一样不理会吗？

答案是否定的，根据文档显示：

when the returned NSKeyValueObservation is deinited or invalidated, it will stop observing

很明显，如果这个返回的 NSKeyValueObservation 对象被释放，那监听也就结束了，所以 observe 方法也没有标记 @discardableResult，如果你不接收返回值，将得到警告

优点：

针对 Swift 调用优化，支持类型推导

缺点：

只支持 Swift
需要再维护一个 observation
被监听的类需要是 objc 的，且属性需要标记为 dynamic

4. ReactiveCocoa KVO

ReactiveCocoa 的使用逻辑与 ReactiveObjC 类似，都将一次监听抽象为一个信号。内部封装了 Foundation KVO 和 Swift KeyPath 两种实现

基于 Foundation KVO 的接口调用示例:

// 监听 model 的 currentValue 属性
model.reactive.signal(forKeyPath: "currentValue").observeValues { [weak self] in
    // 类型无法推断，需要进行解包操作
}

基于 Swift KeyPath 的接口调用示例:

model.reactive.signal(for: \.currentValue).observeValues { [weak self] in
    // 类型可被自动推断，无需解包
}

可以发现它的完成度是相当高了，监听的对象、属性名、属性类型，都支持编译器校验，还帮我们做好了解包，最关键的是无需维护 observation 了

优点：

Swift 调用友好
类型推导最完善

缺点：

需要依赖 ReactiveCocoa & ReactiveSwift

5. Summary

KVO 方式	外部依赖	生命周期管理	key path	回调中属性类型推导	ObjC	Swift
Foundation KVO	无	手动停止监听	字符串硬编码(Swift #keyPath)	NO	YES	YES
Swift KVO	无	绑定 observation 对象	使用 \ 操作符	YES (但被退化为 Optional)	NO	YES
ReactiveObjC KVO	ReactiveObjC	自动管理	RACObserve 自带 @keypath	NO	YES	NO
ReactiveCocoa KVO	ReactiveCocoa	自动管理	支持字符串或 \ 操作符	YES(基于 KeyPath 的接口)	NO	YES