InterView-OC基础-3.KVO

0.复习流程

• 先回答键值监听的概念
• 说一下简单使用

2. 回答出通过isa推出的派生类的概念:

• 借助runtime的 object_getClass()传入对象返回其类对象，传入类对象，返回其元类对象，也就是相当于isa的作用，分别打印其被监听前后

self.p1 = [[Person alloc] init];
    
    NSLog(@"监听前----%@",object_getClass(self.p1));
    [self.p1 addObserver:self
              forKeyPath:@"age"
                 options:(NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld) context:nil];
    NSLog(@"监听后----%@",object_getClass(self.p1));
    
    self.p2 = [[Person alloc] init];

打印结果为

监听前----Person
监听后----NSKVONotifying_Person

• 断点调试，在监听前 和 监听后分别在控制台p 对象.isa，派生类产生回答出runtime

监听前
 p self.person.isa
(Class) $5 = Person
监听后
 p self.person.isa
(Class) $6 = NSKVONotifying_Person

3. 回答出重写setter方法

通过 - (IMP)methodForSelector:(SEL)aSelector方法来获取方法的实现，以此来查看，添加监听前后，setter方法实现是否进行了更改，代码如下

self.p2 = [[Person alloc] init];
    IMP imp1 =  [self.p2 methodForSelector:@selector(setAge:)];
    [self.p2 addObserver:self
              forKeyPath:@"age"
                 options:(NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld) context:nil];
    IMP imp2 =  [self.p2 methodForSelector:@selector(setAge:)];

打印结果如下 可以看出，被监听以后，setter方法实现变为了_NSSetIntValueAndNotify,这方法可以改为 _NSSet*AndNotify() 这个 * 的意思根据监听属性的不同，实现也不一样，具体有

 _NSSetBoolValueAndNotify 
 _NSSetCharValueAndNotify 
 _NSSetDoubleValueAndNotify 
 _NSSetFloatValueAndNotify 
 _NSSetIntValueAndNotify 
 _NSSetLongLongValueAndNotify 
 _NSSetLongValueAndNotify 
 _NSSetObjectValueAndNotify 
 _NSSetPointValueAndNotify 
 _NSSetRangeValueAndNotify 
 _NSSetRectValueAndNotify 
 _NSSetShortValueAndNotify 
 _NSSetSizeValueAndNotify 
 _NSSetUnsignedCharValueAndNotify 
 _NSSetUnsignedIntValueAndNotify 
 _NSSetUnsignedLongLongValueAndNotify 
 _NSSetUnsignedLongValueAndNotify 
 _NSSetUnsignedShortValueAndNotify 

• 这个c函数有三点作用，并且调用顺序如下

  [self willChangeValueForKey:@"属性名"];
  setter
  [self didChangeValueForKey:@"属性名"];

我们通过重写这个类的以上三个方法，并打印，可以看出调用过程

- (void)setAge:(int)age {
    _age = age;
    NSLog(@"setAge");
}

- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key {
    [super willChangeValueForKey:key];
    NSLog(@"willChangeValueForKey");
}

- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key {
    NSLog(@"didChangeValueForKey -- begin");
    [super didChangeValueForKey:key];
    NSLog(@"didChangeValueForKey -- end");
}

我们在给person的age进行赋值以后，控制台打印结果为

willChangeValueForKey
setAge
didChangeValueForKey -- begin
didChangeValueForKey -- end

4. 对class 方法，dealloc ，_isKVOA的重写

首先通过运行时来验证，在被监听以后的这个对象的类对象的方法列表，开看出以上方法被重写了，如果没有重写，以上方法不应该出现在Person的类结构中，而应该出现父类或者基类的方法里列表中

 self.p3 = [[Person alloc] init];
    [self printMethodNamesOfClass:object_getClass(self.p3)];
    [self.p3 addObserver:self
              forKeyPath:@"age"
                 options:(NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld) context:nil];
    
    [self printMethodNamesOfClass:object_getClass(self.p3)];

打印结果为

Person setAge:, age,
NSKVONotifying_Person setAge:, class, dealloc, _isKVOA,

明显可以看出增加了三个方法，其中printMethodNamesOfClass是打印一个类的方法列表，实现源码为

- (void)printMethodNamesOfClass:(Class)cls
{
    unsigned int count;
    // 获得方法数组
    Method *methodList = class_copyMethodList(cls, &count);
    
    // 存储方法名
    NSMutableString *methodNames = [NSMutableString string];
    
    // 遍历所有的方法
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        // 获得方法
        Method method = methodList[i];
        // 获得方法名
        NSString *methodName = NSStringFromSelector(method_getName(method));
        // 拼接方法名
        [methodNames appendString:methodName];
        [methodNames appendString:@", "];
    }
    
    // 释放
    free(methodList);
    
    // 打印方法名
    NSLog(@"%@ %@", cls, methodNames);
}

1. class

• 证明方式：就是通过打印person的class方法调用返回值和object_getClass(person对象)来查看，在正常情况下，二者都应该返回person对象的类对象，也就是Person，但是我们在前面章节可以看出，object_getClass返回的值是NSKVONotifying_Person ，但是调用class返回的* 依旧是Person类，可以看出对象被监听以后，class方法被重写了 目的：为了屏蔽代码的实现逻辑，隐藏了NSKVONotifying_Person 的派生类，避免对KVO实际逻辑的探索

5.手动触发KVO

手动调用以下两行代码即可

  [self willChangeValueForKey:@"属性名"];
  setter
  [self didChangeValueForKey:@"属性名"];

6.直接修改成员变量不会触发KVO

因为没有涉及到触发setter方法

7.常见面试题

1.当我们使用 KVO 监听数组或集合类型的属性时会发生什么？有哪些注意事项？

在使用 KVO（Key-Value Observing）监听数组或集合类型的属性时，会有一些特定的行为和注意事项。下面是一些关键点：

1. KVO 工作机制

KVO 是通过监听对象的属性变化来触发回调的。当属性的值发生变化时，KVO 会通知观察者。例如，如果一个对象的数组属性发生了变化（如添加或删除元素），KVO 会触发观察者的回调。

2. 数组或集合类型的特性

对于数组或集合（如 NSArray, NSMutableArray, NSSet, NSMutableSet），KVO 主要监听的是对象本身的属性变化。具体来说，数组的变化（如元素的增加、删除或重新排序）会通过 willChange 和 didChange 来进行通知。

• 对于可变集合（如 NSMutableArray 或 NSMutableSet），在修改集合内容时，KVO 会触发 willChange 和 didChange 通知，表示集合将发生变化。
• 对于不可变集合（如 NSArray 或 NSSet），一旦对象的内容改变，KVO 也会发出通知。

3. KVO 无法监听元素内部变化

如果你对数组或集合内的元素进行修改（如修改元素的属性），KVO 不会通知观察者。也就是说，KVO 只监听集合对象的引用变化（如集合本身的增加或删除元素），而不会监听元素的内部变化。

如果需要监听元素属性的变化，必须对每个元素进行单独的 KVO 监听。

4. 需要确保线程安全

在修改数组或集合的内容时（例如在多线程环境下），需要特别注意线程安全问题。直接修改集合内容可能会引发崩溃或其他未定义行为。因此，应确保在修改集合时对其进行适当的同步。

5. 需要手动观察

对于数组或集合的 KVO 监听，通常需要手动添加和移除观察者。在不再需要监听时，记得调用 removeObserver 移除观察者，以避免内存泄漏或崩溃。

6. 通知传递的粒度

KVO 仅在整个集合的引用发生变化时通知观察者。换句话说，某个元素被删除或替换时，KVO 会通知你集合的变化，但如果集合中的一个元素被修改（例如它的属性被改变），KVO 不会通知你。

7. 一些常见的变更

• 对可变数组或集合的元素进行 addObject 或 removeObject 操作时，KVO 会通知观察者。
• 对集合本身重新赋值或改变引用时，KVO 也会生效。

8. 例外情况：NSMutableArray 的 KVO 通知

当你使用 NSMutableArray 时，如果添加、删除或替换元素时，KVO 会触发通知。通常，如果你想监听数组的变化，你可以监听数组的 count 属性或者通过观察 mutableArrayValueForKey: 进行监听。

总结

• KVO 能监听数组或集合对象的引用变化（如增加、删除或替换元素），但无法监听集合内元素的变化。
• 在多线程环境下使用 KVO 时，要注意线程安全。
• 如果数组或集合元素的内部状态发生变化，需为每个元素单独添加 KVO 观察。

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4o mini

您说：

2. 现代 KVO API 与旧版 API 有什么不同？为什么推荐使用现代 API？

ChatGPT 说：

ChatGPT

现代 KVO（Key-Value Observing）API 与旧版 KVO API 主要有以下几个关键的区别。随着 iOS 和 macOS 平台的发展，Apple 引入了新的 KVO API，旨在提高性能、减少错误并简化代码的管理。以下是两者的主要区别和现代 API 的推荐原因：

1. 旧版 KVO API

在旧版 KVO API 中，观察者通常通过以下方式注册和注销：

objc
复制代码
[object addObserver:observer forKeyPath:keyPath options:options context:context];
[object removeObserver:observer forKeyPath:keyPath];

• addObserver:forKeyPath: 方法用于注册观察者，观察对象的指定键路径。
• removeObserver:forKeyPath: 方法用于注销观察者。

旧版 API 中，所有 KVO 观察者的管理都通过手动管理 addObserver 和 removeObserver 方法调用。如果忘记调用 removeObserver，则会导致内存泄漏或崩溃。手动管理观察者的生命周期也容易出错。

注意：

• KVO 的实现底层是通过消息转发和动态方法解析实现的，因此会影响性能。
• 由于没有现代 API 中的优化，一旦发生错误（如尝试访问已移除的观察者），程序容易崩溃。

2. 现代 KVO API

Apple 在 iOS 10 和 macOS 10.12 中引入了现代 KVO API，使用 NSKeyValueObservation 类来简化和安全地管理 KVO 观察者。现代 API 改进了管理观察者生命周期的方式，不需要手动调用 removeObserver。

使用方式：

objc
复制代码
@objc var observedObject = ObservableObject()

var observation: NSKeyValueObservation?

func startObserving() {
    observation = observedObject.observe(.someProperty, options: [.new, .old]) { object, change in
        // Handle property change
    }
}

func stopObserving() {
    observation = nil // Automatically removes observer
}

• 简化代码：现代 API 引入了 NSKeyValueObservation 类型的对象来自动管理观察者的生命周期，不再需要显式地调用 removeObserver。
• 自动管理生命周期：当 NSKeyValueObservation 对象被销毁时，它会自动取消观察。无需担心忘记调用 removeObserver 导致的内存泄漏。
• 强类型化：现代 API 是强类型的，采用键路径（Key Path）的形式，可以直接观察对象属性，而不像旧版 API 那样使用字符串形式的键路径，减少了出错的风险。
• 异步回调和线程安全：现代 API 更好地支持异步回调，使得它在多线程环境下更为安全。

3. 现代 API 的优势

推荐使用现代 KVO API 的原因：

• 自动管理观察者生命周期：无需手动移除观察者，避免了内存泄漏或崩溃的风险。
• 简洁的代码和更好的可读性：现代 API 使用更简洁的语法，支持键路径表达式，减少了错误的发生。
• 线程安全性：现代 API 提供更强的线程安全保证，适用于多线程环境。
• 易于调试：通过 NSKeyValueObservation，可以轻松调试 KVO 的行为，避免传统的 KVO API 调用错误。

4. 比较

• 旧版 API：通过 addObserver 和 removeObserver 手动管理观察者，需要小心处理观察者的添加和移除。缺乏强类型检查，易发生拼写错误和其他问题。
• 现代 API：使用 NSKeyValueObservation 类来自动管理生命周期。API 更加简洁、安全，支持键路径表达式，能更方便地处理异步和线程安全问题。

总结

现代 KVO API 更加安全、简洁、易于使用，并且自动处理观察者的生命周期，因此推荐使用现代 API。它减少了手动管理和潜在错误的复杂性，提高了代码的可维护性和健壮性。

4o mini

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3. 如何解决 KVO 中可能发生的循环引用问题？

ChatGPT 说：

ChatGPT

在使用 KVO（Key-Value Observing）时，循环引用（retain cycle）是一个常见的问题。循环引用发生在观察者和被观察对象之间相互持有对方时，导致内存泄漏，因为它们不能被释放。解决 KVO 中的循环引用问题通常有以下几种方法。

1. 使用 weak 或 unowned 引用观察者

在添加 KVO 观察者时，最常见的循环引用问题是观察者（通常是视图控制器或其他对象）被 KVO 观察的对象强引用。为了避免这种情况，我们应该确保观察者对象不会被强引用，可以通过 weak 或 unowned 修饰符来避免循环引用。

示例：使用 weak 引用

objc
复制代码
class MyClass {
    var observedObject: ObservableObject
    var observation: NSKeyValueObservation?

    init(observedObject: ObservableObject) {
        self.observedObject = observedObject
        // 使用 weak 防止循环引用
        observation = observedObject.observe(.someProperty, options: [.new, .old]) { [weak self] object, change in
            guard let self = self else { return }
            // 处理属性变化
        }
    }
}

在这个示例中，[weak self] 确保 self（通常是视图控制器或其他对象）在闭包中是弱引用的，这样如果 self 被销毁，KVO 观察者不会持有它，避免了循环引用。

示例：使用 unowned 引用

如果你确信观察者在 KVO 的生命周期内始终存在，并且观察者不会被提前释放，可以使用 unowned self。unowned 引用与 weak 类似，但不同的是，如果 self 被销毁，unowned self 会导致崩溃，而 weak 引用则会变为 nil。

objc
复制代码
observation = observedObject.observe(.someProperty, options: [.new, .old]) { [unowned self] object, change in
    // 处理属性变化
}

使用 unowned 可以减少某些情况下的内存开销，特别是当你确定对象生命周期的一致性时。

2. 移除观察者

在旧版 KVO API 中，循环引用的常见原因是未正确移除观察者。如果你在使用旧版 KVO API（如 addObserver:forKeyPath:）时忘记移除观察者，观察者将会持有被观察对象，从而导致循环引用。因此，确保在适当的时候（例如对象销毁时）手动移除观察者是至关重要的。

objc
复制代码
// 在对象销毁时移除观察者
deinit {
    observedObject.removeObserver(self, forKeyPath: "someProperty")
}

在现代 KVO API 中（使用 NSKeyValueObservation），观察者的生命周期由 NSKeyValueObservation 自动管理，无需手动移除，但仍然要注意正确释放引用，避免手动管理引发的循环引用。

3. 避免在闭包中强引用自身

当使用闭包（block）作为观察者时，尤其是在处理 KVO 时，需要小心避免闭包内部强引用自身。比如，闭包内如果直接使用 self，可能会导致循环引用。使用 weak 或 unowned 引用来避免闭包强引用外部对象。

objc
复制代码
observation = observedObject.observe(.someProperty, options: [.new, .old]) { [weak self] object, change in
    guard let self = self else { return }
    // 处理变化
}

这里的 weak self 确保如果 self 被销毁，闭包不会继续强引用它，避免了内存泄漏。

4. 使用 NSKeyValueObservation 的生命周期管理

现代 KVO API（NSKeyValueObservation）会自动管理观察者的生命周期。当 NSKeyValueObservation 对象被销毁时，KVO 观察者会自动从观察列表中移除，从而避免了传统 KVO API 中的循环引用问题。

你可以通过确保 NSKeyValueObservation 对象的生命周期结束来避免循环引用：

objc
复制代码
var observation: NSKeyValueObservation?

func observeObject() {
    observation = observedObject.observe(.someProperty, options: [.new, .old]) { [weak self] object, change in
        // 处理属性变化
    }
}

// 当观察结束时，observation 将被销毁，自动移除观察者

5. 清理和解除引用

确保在适当的地方清理引用，尤其是在观察结束或对象销毁时。对于 KVO 观察者，应该确保移除任何不再需要的引用，以避免不必要的内存占用。

总结

• 使用 weak 或 unowned 引用：确保观察者对象不会被强引用，避免循环引用。
• 正确移除观察者：如果使用旧版 KVO API，确保在不再需要观察时移除观察者。
• 避免在闭包中强引用 self：使用 weak 或 unowned 引用避免闭包导致的循环引用。
• 利用现代 KVO API（NSKeyValueObservation）自动管理观察者的生命周期：避免手动管理观察者，减少内存泄漏的风险。

这些方法可以有效地避免 KVO 中的循环引用问题，保证内存的正确管理和程序的稳定运行。

###7.kvc设置值可以触发KVO 因为KVC赋值的方法 setValueforKey 底层会调用setter方法，所以能触发