1.KVO实现原理

基本的原理：

当观察某对象 A 时，KVO 机制就会动态创建一个对象A的子类，并为这个新的子类重写了被观察属性 ``keyPath 的 setter 方法。setter 方法随后负责通知观察对象属性的改变状况。

深入剖析：

Apple 使用了 isa 混写（isa-swizzling）来实现 KVO 。当观察对象A时，KVO机制动态创建一个新的名为：NSKVONotifying_A 的新类，该类继承自对象A的本类，且 KVO 为 NSKVONotifying_A 重写观察属性的 setter 方法，setter 方法会负责在调用原setter方法之前和之后，通知所有观察对象属性值的更改情况。
（备注： isa 混写（isa-swizzling）isa：is a kind of ； swizzling：混合，搅合；）

NSKVONotifying_A 类剖析：在这个过程，被观察对象的 isa 指针从指向原来的 A 类，被 KVO 机制修改为指向系统新创建的子类 NSKVONotifying_A 类，来实现当前类属性值改变的监听；
所以当我们从应用层面上看来，完全没有意识到有新的类出现，这是系统“隐瞒”了对 KVO 的底层实现过程，让我们误以为还是原来的类。但是此时如果我们创建一个新的名为“NSKVONotifying_A”的类，就会发现系统运行到注册 KVO 的那段代码时程序就崩溃，因为系统在注册监听的时候动态创建了名为 NSKVONotifying_A 的中间类，并指向这个中间类了。
（isa 指针的作用：每个对象都有 isa 指针，指向该对象的类，它告诉 Runtime 系统这个对象的类是什么。所以对象注册为观察者时，isa 指针指向新子类，那么这个被观察的对象就神奇地变成新子类的对象（或实例）了。）
因而在该对象上对 setter 的调用就会调用已重写的 setter，从而激活键值通知机制。

我猜，这也是 KVO 回调机制，为什么都俗称 KVO 技术为黑魔法的原因之一吧：内部神秘、外观简洁。

子类 setter 方法剖析：KVO 的键值观察通知依赖于 NSObject 的两个方法:willChangeValueForKey:和 didChangevlueForKey:，在存取数值的前后分别调用 2 个方法：
被观察属性发生改变之前，willChangeValueForKey:被调用，通知系统该 keyPath 的属性值即将变更；当改变发生后， didChangeValueForKey: 被调用，通知系统该 keyPath 的属性值已经变更；
之后， observeValueForKey:ofObject:change:context: 也会被调用。且重写观察属性的 setter 方法这种继承方式的注入是在运行时而不是编译时实现的。
KVO 为子类的观察者属性重写调用存取方法的工作原理在代码中相当于：

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

void _NSSetObjectValueAndNotify {
    [self willChangeValueForKey:@"name"];//KVO 在调用存取方法之前总调用
    [super setName:name];//调用父类的存取方法
    [self didChangeValueForKey:@"name"];//KVO 在调用存取方法之后总调用
}

- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key{
    [observe observeValueForKeyPath:key ofObject:self change:nil context:nil];
}`

面试答案

KVO 基于 runtime 机制实现
使用了 isa 混写（isa-swizzling），当一个 person 对象的属性 age 发生改变时，系统会自动生成一个类，继承自 Person，在这个类的 setAge 方法里面，调用[super setAge:age]，[self willChangeValueForKey:@“age"]，[self didChangeValueForKey:@“age”]，而这些方法内部会主动调用监听者内部的observeValueForKeyPath这个方法

2.如何手动关闭KVO?

被观察的对象复写如下方法返回NO即可关闭KVO

+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key {
    return NO;
}`

**如果关闭后还想触发 KVO 的话 ** 修改需要手动调用在变量setter的前后主动调用 willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:

3.通过 `KVC` 修改属性会触发 `KVO` 吗？直接修改成员变量呢？

会触发，KVC 内部在修改成员变量的同时是会主动调用 didChangeValueForKey，willChangeValueForKey 去触发 KVO 的

直接修改成员变量不会触发 KVO，因为直接修改成员变量内部并没有处理，只是单纯的赋值

4.哪些情况下使用 `KVO` 会崩溃，怎么防护崩溃？

添加和移出不是成对出现且存在多线程添加KVO的情况
经常遇到的crash是移出：内存dealloc的时候,或者对象销毁前没有正确移出Observer

如何防护？

注意移出对象匹配
内存野指针问题,一定要在对象销毁前移出观察者
可以使用第三方库 BlockKit 添加 KVO , BlockKit 内部会自动移除 Observer 避免 crash.

5.KVO的优缺点

优点：

能够提供一种简单的方法实现两个对象间的同步。例如：model 和 view 之间同步；
能够对非我们创建的对象，即内部对象的状态改变作出响应，而且不需要改变内部对象（SKD对象）的实现；
能够提供观察的属性的最新值以及先前值；
用key paths来观察属性，因此也可以观察嵌套对象；
完成了对观察对象的抽象，因为不需要额外的代码来允许观察值能够被观察

缺点：

我们观察的属性必须使用 strings 来定义。因此在编译器不会出现警告以及检查；
对属性重构将导致我们的观察代码不再可用；
复杂的“IF”语句要求对象正在观察多个值,这是因为所有的观察代码通过一个方法来指向；
当释放观察者时需要移除观察者。

6.KVC原理

一、setValue:forKey:的原理

通过 KVC 赋值时, KVC 内部会通过传进去的 key 去寻找对应的 setter 方法. 按照顺序查找 setKey:、_setKey , 如果找到了方法, 就传递参数, 调用方法.

如果没有找到方法, 就会来到 accessInstanceVariablesDirectly 方法查看它的返回值, 如果返回 NO, 就调用 setValue:forUndefineKey: 并抛出异常 NSUnknownKeyException 崩溃. 如果返回 YES, 就会按照 _key、_isKey、key、isKey 的顺序查找成员变量, 找到成员变量后直接赋值, 如果没有找到, 会也会调用 setValue:forUndefineKey: 并抛出异常 NSUnknownKeyException 崩溃.

accessInstanceVariablesDirectly 方法默认返回 YES. 可以用下面这幅图来表示:

二、valueForKey:的原理

valueForKey 的原理跟 setValue:forKey: 的原理很像, 就不再赘述了, 直接上图:

7.`KVO` 的使用场景:

实现上下拉刷新控件 content offset
webView 混合排版 content size
监听模型属性实时更新UI

KVO面试题