KVO 揭秘：中间类与 ISA 指向变换

KVO（Key-Value Observing），即键值观察，是 Cocoa 中一项强大的机制，允许对象观察其他对象的属性值变化。KVO 背后的实现原理是中间类（也称为“派生类”）的动态生成。当您为某个类启用 KVO 时，系统会自动生成一个新的类，称为中间类。这个中间类继承自原类，并重写了原类的某些方法，以便能够监听属性值的变化。

中间类的生成过程及其对 ISA 指向变化的影响

中间类是通过运行时动态生成的。当您为某个类启用 KVO 时，系统会调用 objc_allocateClassPair() 函数来创建一个新的类。这个新类的父类是原类，并且它会重写原类的某些方法。这些重写的方法用于监听属性值的变化，并在属性值发生变化时通知观察者。

当中间类被创建后，原类的 ISA 指向会发生变化。原类的 ISA 指向原来指向原类本身，但在启用 KVO 后，原类的 ISA 指向会指向中间类。这意味着原类的所有对象实际上都是中间类的实例。

自动监听开关对中间类结构的影响

KVO 提供了一个自动监听开关，允许您控制是否自动监听属性值的变化。默认情况下，KVO 会自动监听所有属性值的变化。但是，您可以通过调用 class_addMethod() 函数来添加一个名为 "setAutomaticallyNotifiesObserversForKey:" 的方法，并将该方法设置为 NO，以禁用自动监听。

当自动监听开关被禁用时，中间类就不会重写原类的某些方法，也不会监听属性值的变化。这意味着您需要手动调用 observeValueForKeyPath:ofObject:change:context: 方法来监听属性值的变化。

KVO 工作机制

KVO 的工作机制如下：

1. 当您为某个类启用 KVO 时，系统会创建一个中间类。
2. 中间类继承自原类，并重写了原类的某些方法，以便能够监听属性值的变化。
3. 原类的 ISA 指向会发生变化，指向中间类。
4. 当中间类的属性值发生变化时，中间类会通知观察者。
5. 观察者可以根据需要处理属性值的变化。

KVO 允许您轻松地监听对象属性值的变化，而无需手动编写代码来实现。这使得 KVO 成为一种非常强大的机制，可以在各种场景中使用，例如：

• UI 绑定：您可以使用 KVO 来将模型对象与 UI 控件绑定在一起。当模型对象中的属性值发生变化时，UI 控件会自动更新。
• 数据验证：您可以使用 KVO 来验证用户输入的数据。当用户输入的数据不符合要求时，您可以使用 KVO 来通知用户。
• 日志记录：您可以使用 KVO 来记录对象属性值的变化。这可以帮助您调试程序或分析程序的行为。