KVO底层原理

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上一篇讲了KVC，那么KVO是Cocoa提供的一种基于KVC的机制，允许一个对象(A)去监听另一个对象(B)的某个属性，当该属性改变时，系统会通知监听的对象(A)

请注意，这里的刚描述的通知和IOS系统自带NSNotificationCenter是两回事，后续会写篇NSNotification，就能理解是两码事。

先了解KVO的使用，再来逐步分析

一、KVO的基本使用流程有三步

1添加监听

- (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullablevoid *)context;（系统还有其他添加方法）

2接收通知 

- (void)observeValueForKeyPath:(nullableNSString *)keyPath ofObject:(nullableid)object change:(nullableNSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(nullablevoid *)context

3移除监听

- (void)removeObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath context:(nullable void *)context （系统还有其他移除方法）

上面1添加监听和3移除监听的方法中，observer是监听者即上文的对象(B)，keyPath是被监听对象的属性即上文对象(A)的属性，context是个可选参数，可为空，和2接收通知方法中的context是同一个，可以用来区分不同的通知。

注意：1添加监听方法中的options的配置和2接收通知方法中的change值有关联，其中options取值有4个，可以用|或运算连接

NSKeyValueObservingOptionNew//2接收通知方法中的change字典中包含改变后的新值

NSKeyValueObservingOptionOld//2接收通知方法中的change字典中包含改变前的旧值

NSKeyValueObservingOptionInitial//2接收通知方法中的change字典中包含改变后的新值，但对象在添加监听(addObserver)的时候，会触发一次通知（即2接收通知方法）

NSKeyValueObservingOptionPrior//监听属性在改变前发送一次通知，改变后发送一次通知

KVO的流程和参数说明就简单的介绍到这里。

二、接下来了解KVO通知的触发方式

1 自动触发

2 手动触发

系统会通过+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key方法来判断手动和自动，返回YES是自动，NO为手动。

手动调用的方式是结合willChangeValueForKey和didChangeValueForKey方法使用，代码如下

[personwillChangeValueForKey:@"name"];

person.name =@"八点钟";

[persondidChangeValueForKey:@"name"];

那么我们自动触发，其实就是系统底层自动调用了willChangeValueForKey和didChangeValueForKey这两个方法。

从KVO流程中，我们看到，一切的变化都在1添加监听后发生了变化，那么addObserver这个方法里面底层做了些什么呢?

在当对象(B)被监听时，那么系统就会在运行期动态的创建该对象类的一个子类，类名就是在该类的前面加上NSKVONotifying_的前缀，子类并重写了任何被监听属性的setter方法，并使用willChangeValueForKey和didChangeValueForKey即手动触发方式来实现，这么做是基于设置属性会调用setter方法(KVC协议)。

并且系统将这个被监听的对象(B)的isa指针指向新生成的子类，那么这个对象其实就成为该子类的对象了。

解释为什么被监听对象(B)怎么就变成了一个子类对象，看NSObject结构

@interface NSObject <NSObject> {

    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

}

发现NSObject对象其实就是维护一个isa指针，可以这么理解，NSObject其实就是一个驱壳，而真正的控制这个类的是isa指针。

好，我们直接上代码看addObserver方法前后对象person变化的结果，代码如下：

NSLog(@"before：%@", [personclass]);

NSLog(@"before：%@",object_getClass(person));

[personaddObserver:selfforKeyPath:@"name"options:NSKeyValueObservingOptionNewcontext:nil];

NSLog(@"after：%@", [personclass]);

NSLog(@"after：%@",object_getClass(person));

日志log结果：

注意：如果你的属性监听是手动开启，即automaticallyNotifiesObserversForKey方法返回是NO，看到的日志结果都是Person类。

我们已经看到了前后的变化，那么继续看子类变化，子类其实是在操作了addObserver生成的，代码如下：

NSLog(@"before：%@", [PersonfindAllOf:[Personclass]]);

[personaddObserver:selfforKeyPath:@"name"options:NSKeyValueObservingOptionNewcontext:nil];

NSLog(@"after：%@", [PersonfindAllOf:[Personclass]]);

日志log结果：

findAllOf：代码方法如下：

+ (NSArray *)findAllOf:(Class)defaultClass

{

    int count =objc_getClassList(NULL,0);

    if (count <=0){

        return [NSArrayarrayWithObject:defaultClass];

    }

    NSMutableArray *output = [NSMutableArrayarrayWithObject:defaultClass];

    Class *classes = (Class *) malloc(sizeof(Class) * count);

    objc_getClassList(classes, count);

    for (int i =0; i < count; ++i) {

        if (defaultClass ==class_getSuperclass(classes[i])){//子类

            [output addObject:classes[i]];

        }

    }

    free(classes);

    return [NSArrayarrayWithArray:output];

}

补充一下，重写willChangeValueForKey和didChangeValueForKey这两个方法，填上日志，可以看到KVO通知自动触发方式调用了这两个方法,代码如下：

- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key

{

    NSLog(@"%s",__func__);

    NSLog(@"%@", [selfclass]);

    NSLog(@"%@",object_getClass(self));

    [superwillChangeValueForKey:key];

}

- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key

{

    NSLog(@"%s",__func__);

    [superdidChangeValueForKey:key];

}

日志Log结果：

从日志中也可以看出真正调用willChangeValueForKey：和didChangeValueForKey：的是NSKVONotifying_Person子类对象。

看到这里，结合上篇，那么KVO和KVC的关系就很明了了，当被监听的对象属性值发生变化，值的变化是通过KVC方法来实现的，而KVO重写了KVC的方法，从而到达了一个监听的目的。

下篇：NSNotification深度解析