iOS开发基础15-KVO的应用与底层逻辑
在 iOS 开发中，Key-Value Observing (KVO) 是一种 powerful 的机制，用于监听对象属性的变化。通过 KVO，可以在属性值发生改变时接收通知，从而实现响应式编程风格的开发。这篇文章将详细介绍如何使用 KVO 监听对象属性的变化，并分析其底层工作原理。
一、KVO 的使用
1. 基本使用方法
下面我们通过一个简单的示例展示如何使用 KVO 来监听对象属性的变化。
首先定义 Person 类：
Person.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) int age;
@end
Person.m
#import "Person.h"
@implementation Person
@end
2. 监听属性变化
接下来，在我们的视图控制器中添加对 age 属性的监听。
ViewController.m
#import "ViewController.h"
#import "Person.h"
@interface ViewController ()
@property (nonatomic, strong) Person *person;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.person = [[Person alloc] init];
self.person.name = @"chg";
self.person.age = 30;
// 给 self.person 对象添加 KVO 监听
[self.person addObserver:self
forKeyPath:@"age"
options:NSKeyValueObservingOptionOld | NSKeyValueObservingOptionNew
context:nil];
}
// 实现 KVO 回调方法
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
ofObject:(id)object
change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change
context:(void *)context {
if ([keyPath isEqualToString:@"age"]) {
NSLog(@"Age changed from %@ to %@", change[NSKeyValueChangeOldKey], change[NSKeyValueChangeNewKey]);
}
}
// 移除监听
- (void)dealloc {
[self.person removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}
@end
3. 注意事项
- 移除监听：当对象释放之前，一定要移除监听，否则会导致程序崩溃，并提示类似于 "An instance of class Person was deallocated while key value observers were still registered with it."
- 只能监听通过 setter 方法修改的属性：KVO 只能监听通过 KVC 或 setter 方法修改的属性，直接修改实例变量不会触发 KVO 通知。
二、KVO 工作原理
1. 动态子类与 Method Swizzling
当我们为对象注册一个 KVO 监听时，系统会在运行时动态地创建该对象的一个子类，并重写被监听属性的 setter 方法。这个子类会拦截属性的 setter 方法，并在值改变时调用 willChangeValueForKey: 和 didChangeValueForKey: 方法来通知所有的监听者。
例如，假设我们有一个 Person 类的实例 p，当我们调用 [p addObserver:forKeyPath:options:context:] 方法时，系统会生成一个 NSKVONotifying_Person 类作为 Person 类的动态子类。这个子类会重写 setAge: 方法，并在方法中包含代码来通知监听器。
2. KVO 的回调方法
当监听的属性值发生变化时，KVO 会调用监听者的 observeValueForKeyPath:ofObject:change:context: 方法。我们可以在这个回调方法中处理属性变化。
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
ofObject:(id)object
change:(NSDictionary *)change
context:(void *)context {
if ([keyPath isEqualToString:@"age"]) {
NSLog(@"Age changed from %@ to %@", change[NSKeyValueChangeOldKey], change[NSKeyValueChangeNewKey]);
}
}
3. 实现细节
- willChangeValueForKey：在属性值即将改变时调用。
- didChangeValueForKey：在属性值已经改变时调用。
这两个方法是 KVO 实现的关键，它们通过 NSKeyValueObserving 协议在运行时动态地将属性变化与监听器联系起来。
- (void)setAge:(int)age {
[self willChangeValueForKey:@"age"];
_age = age;
[self didChangeValueForKey:@"age"];
}
三、总结
KVO 是一种强大的机制，允许我们以一种声明式编程的方式来监听对象属性的变化。通过 KVO，可以在属性值发生变化时接收通知，从而在应用程序中实现响应式编程。然而，使用 KVO 时需注意正确管理监听器的添加和移除，以避免导致潜在的内存泄漏或程序崩溃。此外，KVO 的内部实现基于运行时的 Method Swizzling 技术，使得它在提供强大功能的同时也具有一定的复杂性。
