iOS- 22.KVC

pjx_wang
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ios底层文章汇总

KVC的全称是Key-Value Coding，即 键值编码，是NSObject的分类NSKeyValueCoding

常用API方法

  • 通过key 设值/取值
//直接通过Key来取值
- (nullable id)valueForKey:(NSString *)key;

//通过Key来设值
- (void)setValue:(nullable id)value forKey:(NSString *)key;
  • 通过keyPath 进行设值/取值
//通过KeyPath来取值
- (nullable id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath; 

//通过KeyPath来设值                 
- (void)setValue:(nullable id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;
  • 其他方法
//默认返回YES，表示如果没有找到Set<Key>方法的话，会按照_key，_iskey，key，iskey的顺序搜索成员，设置成NO就不这样搜索
+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly;

//KVC提供属性值正确性验证的API，它可以用来检查set的值是否正确、为不正确的值做一个替换值或者拒绝设置新值并返回错误原因。
- (BOOL)validateValue:(inout id __nullable * __nonnull)ioValue forKey:(NSString *)inKey error:(out NSError **)outError;

//如果属性是一个NSMutableArray，那么可以用这个方法来返回。
- (NSMutableArray *)mutableArrayValueForKey:(NSString *)key;

//Key不存在，且KVC无法搜索到任何和Key有关的字段或者属性，则会调用这个方法，默认是抛出异常。
- (nullable id)valueForUndefinedKey:(NSString *)key;

//Key不存在，且KVC无法搜索到任何和Key有关的字段或者属性，但这个方法是设值。
- (void)setValue:(nullable id)value forUndefinedKey:(NSString *)key;

//如果你在SetValue方法时面给Value传nil，则会调用这个方法
- (void)setNilValueForKey:(NSString *)key;

//输入一组key,返回该组key对应的Value，再转成字典返回，用于将Model转到字典。
- (NSDictionary<NSString *, id> *)dictionaryWithValuesForKeys:(NSArray<NSString *> *)keys;

setValue:forKey:原理

进入setValue:forKey的声明，发现是在Foundation框架中，而Foundation框架是不开源

通过Key-Value Coding Programming Guide苹果官方文档

调用setValue:forKey:设置属性value时，执行流程是：

  • 1）首先查找是否有这三种setter方法，按照查找顺序为set<Key>：-> _set<Key> -> setIs<Key>

    • 如果有其中任意一个setter方法，则直接设置属性的value（主注意：key是指成员变量名，首字符大小写需要符合KVC的命名规范）
    • 如果都没有，则进入 2）

  • 2）如果没有第一步中的三个简单的setter方法，则查找accessInstanceVariablesDirectly是否返回YES，

    • 如果返回YES，则查找间接访问的实例变量进行赋值，查找顺序为：_<key> -> _is<Key> -> <key> -> is<Key>

      • 如果找到其中任意一个实例变量，则赋值
      • 如果都没有，则进入3）

    • 如果返回NO，则进入 3）

  • 3）如果setter方法 或者 实例变量都没有找到，系统会执行该对象的setValue：forUndefinedKey:方法，默认抛出NSUndefinedKeyException类型的异常

调用valueForKey：时，其底层的执行流程：

  • 1）首先查找getter方法，按照get<Key> -> <key> -> is<Key> -> _<key>的方法顺序查找，

    • 如果找到，则进入 5）
    • 如果没有找到，则进入 2）

  • 2）如果第一步中的getter方法没有找到，KVC会查找countOf <Key>,objectIn <Key> AtIndex :和<key> AtIndexes :

    • 如果找到countOf <Key>和其他两个中的一个，则会创建一个响应所有NSArray方法的集合代理对象，并返回该对象，即NSKeyValueArray，是NSArray的子类。代理对象随后将接收到的所有NSArray消息转换为countOf<Key>，objectIn<Key> AtIndex：和<key>AtIndexes：消息的某种组合，用来创建键值编码对象。如果原始对象还实现了一个名为get<Key>：range：之类的可选方法，则代理对象也将在适当时使用该方法（注意：方法名的命名规则要符合KVC的标准命名方法，包括方法签名。）
    • 如果没有找到这三个访问数组的，请继续进入 3）

  • 3）如果没有找到上面的几种方法，则会同时查找countOf <Key>，enumeratorOf<Key>和memberOf<Key>这三个方法

    • 如果这三个方法都找到，则会创建一个响应所有NSSet方法的集合代理对象，并返回该对象，此代理对象随后将其收到的所有NSSet消息转换为countOf<Key>，enumeratorOf<Key>和memberOf<Key>：消息的某种组合，用于创建它的对象
    • 如果还是没有找到，则进入 4）

  • 4）如果还没有找到，检查类方法InstanceVariablesDirectly是否YES，依次搜索_<key>，_is<Key>，<key>或is<Key>的实例变量

    • 如果搜到，直接获取实例变量的值，进入 5）

  • 5）根据搜索到的属性值的类型，返回不同的结果

    • 如果是对象指针，则直接返回结果
    • 如果是NSNumber支持的标量类型，则将其存储在NSNumber实例中并返回它
    • 如果是是NSNumber不支持的标量类型，则转换为NSValue对象并返回该对象

  • 6）如果上面5步的方法均失败，系统会执行该对象的valueForUndefinedKey:方法，默认抛出NSUndefinedKeyException类型的异常

自定义KVC

自定义KVC设置步骤

    1. 判断key非空
    1. 查找setter方法，顺序是：setXXX、_setXXX、 setIsXXX

    1. 判断是否响应accessInstanceVariablesDirectly方法，即间接访问实例变量，

    • 返回YES，继续下一步设值，
    • 如果是NO，则崩溃

    1. 间接访问变量赋值（只会走一次），顺序是：_key、_isKey、key、isKey

    • 定义一个收集实例变量的可变数组
    • 通过class_getInstanceVariable方法，获取相应的 ivar
    • 通过object_setIvar方法，对相应的 ivar 设置值
    1. 如果找不到相关实例变量，则抛出异常

取值的自定义步骤

    1. 判断key非空
    1. 查找相应方法，顺序是：get<Key>、 <key>、 countOf<Key>、 objectIn<Key>AtIndex

    1. 判断是否能够直接赋值实例变量，即判断是否响应accessInstanceVariablesDirectly方法，间接访问实例变量，

    • 返回YES，继续下一步取值
    • 如果是NO，则崩溃

    1. 间接访问实例变量，顺序是：_<key> _is<Key> <key> is<Key>

    • 定义一个收集实例变量的可变数组
    • 通过class_getInstanceVariable方法，获取相应的 ivar
    • 通过object_getIvar方法，返回相应的 ivar 的值 定义分类LGKVC NSObject+LGKVC.h
#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface NSObject (LGKVC)

// LG KVC 自定义入口
- (void)lg_setValue:(nullable id)value forKey:(NSString *)key;
@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

NSObject+LGKVC.m


@implementation NSObject (LGKVC)

- (void)lg_setValue:(nullable id)value forKey:(NSString *)key{
   
    // KVC 自定义
    // 1: 判断什么 key
    if (key == nil || key.length == 0) {
        return;
    }
    
    // 2: setter set<Key>: or _set<Key>,
    // key 要大写
    NSString *Key = key.capitalizedString;
    // 拼接方法
    NSString *setKey = [NSString stringWithFormat:@"set%@:",Key];
    NSString *_setKey = [NSString stringWithFormat:@"_set%@:",Key];
    NSString *setIsKey = [NSString stringWithFormat:@"setIs%@:",Key];
    
    if ([self lg_performSelectorWithMethodName:setKey value:value]) {
        NSLog(@"*********%@**********",setKey);
        return;
    }else if ([self lg_performSelectorWithMethodName:_setKey value:value]) {
        NSLog(@"*********%@**********",_setKey);
        return;
    }else if ([self lg_performSelectorWithMethodName:setIsKey value:value]) {
        NSLog(@"*********%@**********",setIsKey);
        return;
    }
    
    // 3: 判断是否响应 accessInstanceVariablesDirectly 返回YES NO 奔溃
    // 3:判断是否能够直接赋值实例变量
    if (![self.class accessInstanceVariablesDirectly] ) {
        @throw [NSException exceptionWithName:@"LGUnknownKeyException" reason:[NSString stringWithFormat:@"****[%@ valueForUndefinedKey:]: this class is not key value coding-compliant for the key name.****",self] userInfo:nil];
    }
    
    // 4: 间接变量
    // 获取 ivar -> 遍历 containsObjct -
    // 4.1 定义一个收集实例变量的可变数组
    NSMutableArray *mArray = [self getIvarListName];
    // _<key> _is<Key> <key> is<Key>
    NSString *_key = [NSString stringWithFormat:@"_%@",key];
    NSString *_isKey = [NSString stringWithFormat:@"_is%@",Key];
    NSString *isKey = [NSString stringWithFormat:@"is%@",Key];
    if ([mArray containsObject:_key]) {
        // 4.2 获取相应的 ivar
       Ivar ivar = class_getInstanceVariable([self class], _key.UTF8String);
        // 4.3 对相应的 ivar 设置值
       object_setIvar(self , ivar, value);
       return;
    }else if ([mArray containsObject:_isKey]) {
       Ivar ivar = class_getInstanceVariable([self class], _isKey.UTF8String);
       object_setIvar(self , ivar, value);
       return;
    }else if ([mArray containsObject:key]) {
       Ivar ivar = class_getInstanceVariable([self class], key.UTF8String);
       object_setIvar(self , ivar, value);
       return;
    }else if ([mArray containsObject:isKey]) {
       Ivar ivar = class_getInstanceVariable([self class], isKey.UTF8String);
       object_setIvar(self , ivar, value);
       return;
    }
    
    // 5:如果找不到相关实例
    @throw [NSException exceptionWithName:@"LGUnknownKeyException" reason:[NSString stringWithFormat:@"****[%@ %@]: this class is not key value coding-compliant for the key name.****",self,NSStringFromSelector(_cmd)] userInfo:nil];
    
}


- (nullable id)lg_valueForKey:(NSString *)key{
    
    // 1:刷选key 判断非空
    if (key == nil  || key.length == 0) {
        return nil;
    }

    // 2:找到相关方法 get<Key> <key> countOf<Key>  objectIn<Key>AtIndex
    // key 要大写
    NSString *Key = key.capitalizedString;
    // 拼接方法
    NSString *getKey = [NSString stringWithFormat:@"get%@",Key];
    NSString *countOfKey = [NSString stringWithFormat:@"countOf%@",Key];
    NSString *objectInKeyAtIndex = [NSString stringWithFormat:@"objectIn%@AtIndex:",Key];
        
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Warc-performSelector-leaks"
    if ([self respondsToSelector:NSSelectorFromString(getKey)]) {
        return [self performSelector:NSSelectorFromString(getKey)];
    }else if ([self respondsToSelector:NSSelectorFromString(key)]){
        return [self performSelector:NSSelectorFromString(key)];
    }else if ([self respondsToSelector:NSSelectorFromString(countOfKey)]){
        if ([self respondsToSelector:NSSelectorFromString(objectInKeyAtIndex)]) {
            int num = (int)[self performSelector:NSSelectorFromString(countOfKey)];
            NSMutableArray *mArray = [NSMutableArray arrayWithCapacity:1];
            for (int i = 0; i<num-1; i++) {
                num = (int)[self performSelector:NSSelectorFromString(countOfKey)];
            }
            for (int j = 0; j<num; j++) {
                id objc = [self performSelector:NSSelectorFromString(objectInKeyAtIndex) withObject:@(num)];
                [mArray addObject:objc];
            }
            return mArray;
        }
    }
#pragma clang diagnostic pop
    
    // 3:判断是否能够直接赋值实例变量
    if (![self.class accessInstanceVariablesDirectly] ) {
        @throw [NSException exceptionWithName:@"LGUnknownKeyException" reason:[NSString stringWithFormat:@"****[%@ valueForUndefinedKey:]: this class is not key value coding-compliant for the key name.****",self] userInfo:nil];
    }
    
    // 4.找相关实例变量进行赋值
    // 4.1 定义一个收集实例变量的可变数组
    NSMutableArray *mArray = [self getIvarListName];
    // _<key> _is<Key> <key> is<Key>
    // _name -> _isName -> name -> isName
    NSString *_key = [NSString stringWithFormat:@"_%@",key];
    NSString *_isKey = [NSString stringWithFormat:@"_is%@",Key];
    NSString *isKey = [NSString stringWithFormat:@"is%@",Key];
    if ([mArray containsObject:_key]) {
        Ivar ivar = class_getInstanceVariable([self class], _key.UTF8String);
        return object_getIvar(self, ivar);;
    }else if ([mArray containsObject:_isKey]) {
        Ivar ivar = class_getInstanceVariable([self class], _isKey.UTF8String);
        return object_getIvar(self, ivar);;
    }else if ([mArray containsObject:key]) {
        Ivar ivar = class_getInstanceVariable([self class], key.UTF8String);
        return object_getIvar(self, ivar);;
    }else if ([mArray containsObject:isKey]) {
        Ivar ivar = class_getInstanceVariable([self class], isKey.UTF8String);
        return object_getIvar(self, ivar);;
    }

    return @"";
}


#pragma mark - 相关方法
- (BOOL)lg_performSelectorWithMethodName:(NSString *)methodName value:(id)value{
 
    if ([self respondsToSelector:NSSelectorFromString(methodName)]) {
        
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Warc-performSelector-leaks"
        [self performSelector:NSSelectorFromString(methodName) withObject:value];
#pragma clang diagnostic pop
        return YES;
    }
    return NO;
}

- (id)performSelectorWithMethodName:(NSString *)methodName{
    if ([self respondsToSelector:NSSelectorFromString(methodName)]) {
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Warc-performSelector-leaks"
        return [self performSelector:NSSelectorFromString(methodName) ];
#pragma clang diagnostic pop
    }
    return nil;
}

- (NSMutableArray *)getIvarListName{
    
    NSMutableArray *mArray = [NSMutableArray arrayWithCapacity:1];
    unsigned int count = 0;
    Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &count);
    for (int i = 0; i<count; i++) {
        Ivar ivar = ivars[i];
        const char *ivarNameChar = ivar_getName(ivar);
        NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivarNameChar];
        NSLog(@"ivarName == %@",ivarName);
        [mArray addObject:ivarName];
    }
    free(ivars);
    return mArray;
}

@end

KVC 使用场景

1、动态设值和取值

  • 常用的可以通过setValue:forKey: 和 valueForKey:
  • 也可以通过路径的方式setValue:forKeyPath: 和 valueForKeyPath:

2、通过KVC访问和修改私有变量

在日常开发中，对于类的私有属性，在外部定义的对象，是无法直接访问私有属性的，但是对于KVC而言，一个对象没有自己的隐私，所以可以通过KVC修改和访问任何私有属性

3、多值操作（model和字典互转）

model和字典的转换可以通过下面两个KVC的API实现

//字典转模型
- (void)setValuesForKeysWithDictionary:(NSDictionary<NSString *, id> *)keyedValues;

//模型转字典
- (NSDictionary<NSString *, id> *)dictionaryWithValuesForKeys:(NSArray<NSString *> *)keys;

4、修改一些系统空间的内部属性

很多UI控件内部由多个UI控件组合而成，这些内部控件苹果没有提供访问的API，但是使用KVC可以解决这个问题，eg:自定义tabbar、个性化UITextField中的placeHolderText

5、用KVC实现高阶消息传递

在对容器类使用KVC时，valueForKey:将会被传递给容器中的每一个对象，而不是对容器本身进行操作，结果会被添加到返回的容器中，这样，可以很方便的操作集合来返回另一个集合

//KVC实现高阶消息传递
- (void)transmitMsg{
    NSArray *arrStr = @[@"english", @"franch", @"chinese"];
    NSArray *arrCapStr = [arrStr valueForKey:@"capitalizedString"];
    
    for (NSString *str in arrCapStr) {
        NSLog(@"%@", str);
    }
    
    NSArray *arrCapStrLength = [arrCapStr valueForKeyPath:@"capitalizedString.length"];
    for (NSNumber *length in arrCapStrLength) {
        NSLog(@"%ld", (long)length.integerValue);
    }
}

KVC的常用操作

image.png

  • 层层访问

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  • 结构体的操作

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  • array取值

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  • 字典操作

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  • KVC消息传递

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  • 聚合操作符

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  • 数组操作符

image.png

  • 嵌套集合(array&set)操作

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拓展学习：DIS_KVC_KVO

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