iOS 开发-一篇短文教你快速掌握 runtime 和 KVO

本文涉及到两个面试中经常被问到的知识点，runtime 和 KVO。希望通过本文将两个知识点结合起来一起学习，加深印象。

Runtime 经常被用来做什么？

• 动态添加属性

objc_setAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key, id _Nullable value, objc_AssociationPolicy policy) // 给某个对象添加一个属性

• 动态添加类

objc_allocateClassPair(Class _Nullable superclass, const char * _Nonnull name,                        size_t extraBytes)  // 生成类objc_registerClassPair(Class _Nonnull cls)  // 注册类

• 动态添加方法

class_addMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name, IMP _Nonnull imp,                 const char * _Nullable types)  // 添加方法

• 交换方法实现

void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2);

KVO的内部实现原理?

当你观察一个对象时，也就是执行方法- (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context;后，一个新的类会动态被创建。这个类继承自该对象的原本的类，并重写了被观察属性的 setter 方法。自然，重写的 setter 方法会负责在调用原 setter 方法之前和之后，通知所有观察对象值的更改。最后把这个对象的 isa 指针 ( isa 指针告诉 Runtime 系统这个对象的类是什么 ) 指向这个新创建的子类，对象就神奇的变成了新创建的子类的实例。

原来，这个中间类，继承自原本的那个类。不仅如此，Apple 还重写了 -class 方法，企图欺骗我们这个类没有变，就是原本那个类。

如图可以看到 isa 指针的改变：

通过 runtime 实现 KVO

1.创建 User 类，继承于 NSObject。该类包含一个属性 name。
2. 给 NSObject添加一个分类，NSObject+KVO。模仿系统方法，添加一个方法- (void)xy_addObserver:(NSObject *_Nullable)observer forKeyPath:(NSString *_Nullable)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context;

3.实现分类方法:

#import "NSObject+KVO.h"#import <objc/message.h>@implementation NSObject (KVO)- (void)xy_addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(void *)context {    // 获取当前类名    NSString *oldClassName = NSStringFromClass(self.class);    // 给新类取名    NSString *newClassName = [@"xykvo_" stringByAppendingString:oldClassName];    const char *name = [newClassName UTF8String];    // 定义新类    Class myclass = objc_allocateClassPair(self.class, name, 0);    // 注册这个类    objc_registerClassPair(myclass);    // 改变 isa 指针    object_setClass(self, myclass);    // 添加 setName 方法 (重写)    class_addMethod(myclass, @selector(setName:), (IMP)setName, "v@:@");     // 保存观察者    objc_setAssociatedObject(self, @"wxy", observer, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);}void setName(id self, SEL _cmd, NSString *newName) { // 所有 OC 方法的调用都会传递两个隐式参数   哪个对象的哪个方法 _cmd文档就这么写    NSLog(@"%@-%@-%@", self,NSStringFromSelector(_cmd),newName);    // 拿到当前类 Class    id class = [self class];    // 将 self 类型转换为父类,改回 isa 指针    object_setClass(self, class_getSuperclass([self class]));    // 调用父类的 setName 方法    objc_msgSend(self, @selector(setName:), newName);    // 拿出观察者    id observer = objc_getAssociatedObject(self, @"wxy");    // 通知外界    objc_msgSend(observer, @selector(observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:), newName,nil ,nil );    NSLog(@"%@", [self class]);    // 改回子类    object_setClass(self, class);}

#import "ViewController.h"#import "User.h"#import "NSObject+KVO.h"@interface ViewController ()@property (nonatomic, strong) User *user;@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    User *user  = [[User alloc] init];    [user xy_addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];    _user  = user;}- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {    NSLog(@"%@  %@", keyPath, self.user.name);}- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {    _user.name = @"hhhhhh";}

本文的目的在于熟悉 runtime 的基本使用，了解 KVO 的内部实现原理。代码很少，但是值得品味。