【MJ-iOS底层原理总结】探究KVO的本质

1. KVO的使用

1. 假设当前有Person类，其中有一个int类型的属性age

   #import <Foundation/Foundation.h>
   
   NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
   
   @interface Person : NSObject
   
   @property (nonatomic, assign) int age;
   
   @end
   
   NS_ASSUME_NONNULL_END
   

2. 在控制器中生成Person对象person，addObserver给person的age添加KVO监听，点击屏幕时改变person的age值

   #import "ViewController.h"
   #import "Person.h"
   
   @interface ViewController ()
   
   @property (nonatomic, strong) Person *person;
   
   @end
   
   @implementation ViewController
   
   - (void)viewDidLoad {
       [super viewDidLoad];
       self.person = [Person new];
       self.person.age = 20;
       NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
       [self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:nil];
   }
   
   -(void)dealloc{
       [self.person removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
   }
   
   -(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
       self.person.age = 10;
   }
   
   -(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context{
       NSLog(@"监听到%@的%@属性值改变了 - %@", object, keyPath, change);
   }
   
   @end
   

3. 点击屏幕，输出结果：

   监听到<Person: 0x600001364530>的age属性值改变了 - {
       kind = 1;
       new = 10;
       old = 20;
   }
   

2. KVO的本质

1. 在给person对象添加监听后，查看对象的isa，发现了这个对象的isa指向了名为NSKVONotifying_Person的类对象。由此推断，系统为Person类生成了名为NSKVONotifying_Person的子类，专门用于监听值变化。

   

2. 内存结构分析

• 未使用KVO监听的对象，内存结构如下：

  

• 使用了KVO监听的对象，内存结构如下：

  

3. NSKVONotifying_Person的猜想伪代码如下：

   #import "NSKVONotifying_MJPerson.h"
   
   @implementation NSKVONotifying_MJPerson
   
   - (void)setAge:(int)age{
       _NSSetIntValueAndNotify();
   }
   
   // 伪代码
   void _NSSetIntValueAndNotify(){
       [self willChangeValueForKey:@"age"];
       [super setAge:age];
       [self didChangeValueForKey:@"age"];
   }
   
   - (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key{
       // 通知监听器，某某属性值发生了改变
       [oberser observeValueForKeyPath:key ofObject:self change:nil context:nil];
   }
   
   // 屏幕内部实现，隐藏了NSKVONotifying_MJPerson类的存在。
   - (Class)class{
       return [MJPerson class];
   }
   
   - (void)dealloc{
       // 收尾工作
   }
   
   - (BOOL)_isKVOA{
       return YES;
   }
   @end
   

4. 为什么是_NSSetIntValueAndNotify？进行如下验证：

   self.person = [Person new];
   
   NSLog(@"person添加KVO监听之前 - %p", [self.person methodForSelector:@selector(setAge:)]);
   
   NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
   [self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:nil];
   
   NSLog(@"person添加KVO监听之后 - %p", [self.person methodForSelector:@selector(setAge:)]);
   

   打印结果如下：

5. 使用object_getClass()，可以获取到真实的类

   self.person = [Person new];
   
   NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
   [self.person addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:nil];
   
   NSLog(@"%@", object_getClass(self.person));
   NSLog(@"%@", [self.person class]);
   

   输出结果如下：

3. 总结，KVO的本质：

• 利用RuntimeAPI动态生成了一个子类，并且让instance对象的isa指向这个全新的子类
• 当修改instance对象的属性时，会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函数
  • willChangeValueForKey:
  • 父类原来的setter
  • didChangeValueForKey:
• 内部会触发监听器（Oberser）的监听方法（observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:）