KVO在我们项目开发中，经常被用到，但很少会被人关注，但如果面试一些大公司，针对KVO的面试题可能如下：

• 知道KVO嘛，底层是怎么实现的？
• 如何动态的生成一个类？

今天我们围绕上面几个问题，我们先看KVO底层实现原理，以及怎么自己写一个KVO？

 

一、KVO

1. KVO定义

KVO：可以监听一个对象的某个属性是否发生了改变，或者通知其他对象的指定属性发生了改变。

 

2.KVO实现

2.1 监听某个对象的属性

- (void)addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context;

 

2.2 实现协议

- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath ofObject:(nullable id)object change:(nullable NSDictionary *)change context:(nullable void *)context;

 

2.3 移除监听

- (void)removeObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath;

下面是一个简单的演示：

- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.         self.person = [[ZJPerson alloc] init];       [self.person setName:@"zhangsan"];       [self.person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];     } - (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{    [self.person setName:@"lisi"];} - (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context{    NSLog(@"%@", change);} - (void)dealloc{    [self.person removeObserver:self forKeyPath:@"name"];}

运行结果

通过以上demo，我们来思考KVO为什么能监听到属性变化，底层又是怎么样实现的呢？

 

3. KVO底层实现

KVO是通过isa-swizzling技术实现的。运行时根据原类创建一个中间类，这个中间类是原类的子类，并动态修改当前对象的isa指针指向中间类，并且将class 方法重写，返回原类的class。苹果建议通过class 实例方法来获取对象类型。

在查看KVO底层实现，我们首先用runtime在添加监听之前以及之后的类对象

1 NSLog(@"%@", object_getClass(self.person));2 [self.person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];3 NSLog(@"%@", object_getClass(self.person));

可以查看结果如下：

2018-05-19 22:48:18.726028+0800 KVO[33804:3059947] ZJPerson2018-05-19 22:48:18.726535+0800 KVO[33804:3059947] NSKVONotifying_ZJPerson

通过上面发现，添加监听之后，实例对象的类对象发生了改变，系统自动为我们动态添加了一个NSKVONotifying_+类名的类，改变属性的值是通过setter方法进行实现，很明显是系统已经动态生成了NSKVONotifying_ZJPerson类，并重写了setter方法，所以不可以创建NSKVONotifying_ZJPerson类了，如果创建了NSKVONotifying_ZJPerson类，会报以下错误：

2018-05-19 22:56:32.223288+0800 KVO[33919:3068985] [general] KVO failed to allocate class pair for name NSKVONotifying_ZJPerson, automatic key-value observing will not work for this class

错误提示的是：创建NSKVONotifying_ZJPerson失败。

 

那么问题又来了，重写的setter方法内部又做了什么？我们再次利用runtime打印下面方法的实现。

通过上面发现，发现内部调用了Foundation框架的_NSSetObjectValueAndNotify方法，我们再次看看_NSSetObjectValueAndNotify内部的实现过程如下：

1. `-[NSObject(NSKeyValueObservingPrivate) _changeValueForKey:key:key:usingBlock:]:2. -[NSObject(NSKeyValueObservingPrivate) _changeValueForKeys:count:maybeOldValuesDict:usingBlock:]:3. [ZJPerson setName:];4. `NSKeyValueDidChange:5. `NSKeyValueNotifyObserver:6. - (void)observeValueForKeyPath:ofObject:change:context

简化成伪代码如下：

1 - (void)setName:(NSString *)name{ 2     _NSSetObjectValueAndNotify(); 3 } 4   5 void _NSSetObjectValueAndNotify { 6     [self willChangeValueForKey:@"name"]; 7     [super setName:name]; 8     [self didChangeValueForKey:@"name"]; 9 }10  11 - (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key{12     [observe observeValueForKeyPath:key ofObject:self change:nil context:nil];13 }

 

拓展》〉》NSKVONotifying_ZJPerson内部重写了方法？

利用runtime打印方法列表

1 unsigned int count; 2 Method *methods = class_copyMethodList(object_getClass(self.person), &count); 3       4 for (NSInteger index = 0; index < count; index++) { 5    Method method = methods[index]; 6     7    NSString *methodStr = NSStringFromSelector(method_getName(method)); 8     9    NSLog(@"%@\n", methodStr);10 }

打印结果

2018-05-20 08:57:07.883400+0800 KVO[35888:3218908] setName:2018-05-20 08:57:07.883571+0800 KVO[35888:3218908] class2018-05-20 08:57:07.883676+0800 KVO[35888:3218908] dealloc2018-05-20 08:57:07.883793+0800 KVO[35888:3218908] _isKVOA

 

二、如何动态生成类

说到动态生成一个类，也就是利用了苹果的runtime机制，下面我们来动态创建生成类。

2.1 创建类

Class customClass = objc_allocateClassPair([NSObject class], "ZJCustomClass", 0);

 

2.2 添加实例变量

// 添加实例变量    class_addIvar(customClass, "age", sizeof(int), 0, "i");

 

2.3 添加方法，V@:表示方法的参数和返回值

    class_addMethod(customClass, @selector(hahahha), (IMP)hahahha, "V@:");

 

需要实现的方法：

void hahahha(id self, SEL _cmd){    NSLog(@"hahahha====");} - (void)hahahha{}

然后注册到运行时环境

objc_registerClassPair(customClass);

 

下面是打印方法列表以及成员变量列表

1 #pragma mark - Util 2   3 - (NSString *)copyMethodsByClass:(Class)cls{ 4     unsigned int count; 5     Method *methods = class_copyMethodList(cls, &count); 6      7     NSString *methodStrs = @""; 8       9     for (NSInteger index = 0; index < count; index++) {10         Method method = methods[index];11         12         NSString *methodStr = NSStringFromSelector(method_getName(method));13                 14         methodStrs = [NSString stringWithFormat:@"%@ ", methodStr];15     }16     17     free(methods);18      19     return methodStrs;20 }21  22 - (NSString *)copyIvarsByClass:(Class)cls{23     unsigned int count;24     Ivar *ivars = class_copyIvarList(cls, &count);25     26     NSMutableString *ivarStrs = [NSMutableString string];27      28     for (NSInteger index = 0; index < count; index++) {29         Ivar ivar = ivars[index];30         31         NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];  //获取成员变量的名字32         33         NSString *ivarType = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)]; //获取成员变量的数据类型34         35         [ivarStrs appendString:@"\n"];36         [ivarStrs appendString:ivarName];37         [ivarStrs appendString:@"-"];38         [ivarStrs appendString:ivarType];39          40     }41      42     free(ivars);43    44     return ivarStrs;45 }

 

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以上就是KVO的基本内容，希望通过本篇博客，大家对KVO原理以及基本使用有更深的了解！！！