如何理解iOS的KVO和KVC？

第一部分：KVO可以实现什么功能？

1.1 KVO 本质

• 1. KVO 全称Key-Value-Observing
• 1. KVO 观察一个对象的属性，注册一个指定的路径，若这个对象的的属性被修改，则 KVO 会自动通知观察者；KVO 是一个观察者模式
• 1. KVO 只能对属性【对象下面的属性 】做出反应，不会用来对方法或者动作做出反应。
• 1. 每一次属性值改变都是自动发送通知，不需要开发者手动实现。
• 1. 注意：任何对象都允许观察其他对象的属性，并且可以接收其他对象状态变化的通知。
• 1. 当你观察一个对象时，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。

1.2 KVO 例子

• 例子1：

_person = [[Person alloc] init]; 
     
/** 
 *  添加观察者 
 * 
 *  @param observer 观察者 
 *  @param keyPath  被观察的属性名称 
 *  @param options  观察属性的新值、旧值等的一些配置（枚举值，可以根据需要设置，例如这里可以使用两项） 
 *  @param context  上下文，可以为nil。 
 */ 
[_person addObserver:self 
          forKeyPath:@"age" 
             options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld 
             context:nil]; 

/** 
 *  KVO 回调方法 
 * 
 *  @param keyPath 被修改的属性 
 *  @param object  被修改的属性所属对象 
 *  @param change  属性改变情况（新旧值） 
 *  @param context context 传过来的值 
 */ 
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath 
                      ofObject:(id)object 
                        change:(NSDictionary<NSString *,id> *)change 
                       context:(void *)context 
{ 
    NSLog(@"%@ 对象的%@属性改变了：%@",object,keyPath,change); 
} 

/** 
 *  移除观察者 
 */ 
- (void)dealloc 
{ 
    [self.person removeObserver:self forKeyPath:@"age"]; 
} 

---

• 例子2：监听 ScrollView 的 contentOffSet 属性

[scrollview addObserver:self 
             forKeyPath:@“contentOffset                    
                options:NSKeyValueObservingOptionNew 
                context:nil]; 
                

---

1.3 KVO 的语法

【注册】1.// 注册观察者，实施监听； 
[self.person addObserver:self 
              forKeyPath:@"age" 
                 options:NSKeyValueObservingOptionNew 
                 context:nil]; 

【观察】2.// 观察方法，回调方法，在这里处理属性发生的变化； 
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath 
                      ofObject:(id)object 
                        change:(NSDictionary<NSString *,id> *)change 
                       context:(void *)context 

【移除】3.// 移除观察者； 
[self removeObserver:self forKeyPath:@“age"]; 

1.4 KVO与runtime

• 1.当观察对象A时，KVO机制动态创建一个新的名为：NSKVONotifying_A 的新类，该类继承自对象A的本类，且 KVO 为 NSKVONotifying_A 重写观察属性的 setter 方法，setter 方法会负责在调用原 setter 方法之前和之后，通知所有观察对象属性值的更改情况。
• 2.被观察对象的 isa 指针会指向一个中间类，而不是原来真正的类。

第二部分：KVC可以实现什么功能？

2.1 KVC 本质

• 1. KVC 全称NSKeyValueCoding，中文：键值编码
• 1. 通过字符串的名字（key）来访问类属性；
• 1. 不通过调用Setter、Getter方法访问；
• 1. 在运行时动态的访问和修改对象的属性，不是在编译时确定；

• KVC 缺点

  • 1. 执行效率要低于 setter 和 getter 方法。因为使用 KVC 键值编码，它必须先解析字符串，然后在设置或者访问对象的实例变量。
  • 1. 使用 KVC 会破坏类的封装性。
  • 1. 难排查错误

2.2 功能1：对集合操作

• 例子1：求最大值

NSArray *a = @[@4, @84, @2]; 
NSLog(@"max = %@", [a valueForKeyPath:@"@max.self"]); 

• 例子2：有一个 Transaction 对象的数组，对象有属性 amount 的话；当我们调用 [a valueForKeyPath:@"@max.amount"] 的时候，它会在数组 a 的每个元素中调用 -valueForKey:@"amount" 然后返回最大的那个。

NSArray *a = @[transaction1, transaction2, transaction3]; 
NSLog(@"max = %@", [a valueForKeyPath:@"@max.amount"]); 

2.3 功能2：对私有变量{如readonly变量—如private变量}赋值

• 修改系统的一些类的私有属性，必须先要拿到属性的名字，一般都是下划线开头的属性名
• 1. 需改私有属性-例子1：

@interface Teacher : NSObject 
{ 
    @private int _age;// 私有变量，一般外部不能改变，通过kvc可以改变，前提你知道这个私有变量的名字； 
} 

@property (nonatomic, strong, readonly) NSString *name;// 只读变量，一个外部不能直接赋值，通过kvc可以改变 

@property (nonatomic, assign, getter = isMale) BOOL male; 

- (void)log; 

@end 

---

• 使用kvc前： 用一般的 setter 和 getter，在类外部是不能访问到私有变量的，不能设值给只读变量
• 使用kvc后：

Teacher *teacher = [Teacher new]; 
[teacher log]; 

// 设置 readonly value 
[teacher setValue:@"Jack" forKey:@"name"]; 
// teacher.name = @"Jack"; 
    
// 设置 private value 
[teacher setValue:@24 forKey:@"age"]; 
// teacher.age = 24; 
[teacher setValue:@1 forKey:@"male"]; 
[teacher log]; 

// 获取 readonly value 
NSLog(@"name: %@", [teacher valueForKey:@"_name"]); 
// 获取 private value 
NSLog(@"age: %d", [[teacher valueForKey:@"_age"] intValue]); 
NSLog(@"male: %d", [[teacher valueForKey:@"isMale"] boolValue]); 

---

• 1. 需改私有属性-例子2：修改 TextField 的 placeholder: 注意这里用了keypath

[_textField setValue:[UIColor redColor] forKeyPath:@"_placeholderLabel.textColor"];   
[_textField setValue:[UIFont systemFontOfSize:14] forKeyPath:@“_placeholderLabel.font"]; 

---

• 1. 需改私有属性-例子3：修改 UIPageControl 的图片：

[_pageControl setValue:[UIImage imageNamed:@"selected"] forKeyPath:@"_currentPageImage"]; 
[_pageControl setValue:[UIImage imageNamed:@"unselected"] forKeyPath:@"_pageImage"]; 

2.4 功能3：字典转模型

- (void)setValuesForKeysWithDictionary:(NSDictionary *)keyedValues; 

2.4.1 kvc 语法覆盖

• key 和keypath的区别？

  • key只能接受当前类所具有的属性，不管是自己的，还是从父类继承过来的，如view.setValue(CGRectZero(),key: "frame")；

  • keypath: 除了能接受当前类的属性，还能接受当前类属性的属性，即可以接受关系链，如view.setValue(5,keypath: "layer.cornerRadius”)

• 举个例子说明问题1：

• 例子：比如person有个属性是address，address有个属性是town，现在我们如何通过person访问town属性？

• 答：如果通过key来访问

id address = [person valueForKey:@"address"]; 
id town = [address valueForKey:@"town”]; 
// 如果通过keypath来访问 
id town = [person valueForKeyPath:@"address.town"]; 

---

2.4.2 语法（设置值，设置数据）

// value 的值为OC对象，如果是基本数据类型要包装成NSNumber 
- (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key; 

// keyPath 键路径，类型为xx.xx 
- (void)setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath; 

// 它的默认实现是抛出异常，可以重写这个函数做错误处理。 
- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key; 

2.4.3 语法 （获取值，获取数据）

- (id)valueForKey:(NSString *)key; 
- (id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath; 

// 如果Key不存在，且没有KVC无法搜索到任何和Key有关的字段或者属性，则会调用这个方法，默认是抛出异常 
- (id)valueForUndefinedKey:(NSString *)key; 

2.4.4 其他语法

// 允许直接访问实例变量，默认返回YES。如果某个类重写了这个方法，且返回NO，则KVC不可以访问该类。 
+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly; 

// 这是集合操作的API，里面还有一系列这样的API，如果属性是一个NSMutableArray，那么可以用这个方法来返回 
- (NSMutableArray *)mutableArrayValueForKey:(NSString *)key; 

// 如果你在setValue方法时面给Value传nil，则会调用这个方法 
- (void)setNilValueForKey:(NSString *)key; 

// 输入一组key，返回该组key对应的Value，再转成字典返回，用于将Model转到字典。 
- (NSDictionary *)dictionaryWithValuesForKeys:(NSArray *)keys; 

// KVC 提供属性值确认的API，它可以用来检查set的值是否正确、为不正确的值做一个替换值或者拒绝设置新值并返回错误原因。 
- (BOOL)validateValue:(id)ioValue forKey:(NSString *)inKey error:(NSError)outError;