揭秘OC底层原理之KVO：20节深入剖析
2023-10-30 05:54:26
KVO（键值观察），是Objective-C中一个强大的机制，用于监视对象属性的变化。它允许开发者在属性被修改时收到通知，从而在需要时更新UI或执行其他任务。
在本文中，我们将深入探讨KVO的底层原理，包括它的内部机制、实现细节以及一些高级用法。我们将分20个小节来分析KVO，以便于理解和消化。
一、KVO细节分析（上）
1.关于context的细节
官方文档中关于context的
context 是一个在KVO中观察到的属性所属的 context。它可能是一个任意类型的对象。其目的是提供一个KVO观察到的属性所属的上下文。这对于组织和管理观察到的属性很有用，特别是当有多个观察者观察同一个对象时。
通俗来讲，context的作用就是为KVO观察到的属性提供一个上下文环境，它可以是一个任意类型的对象，比如一个特定类或一个特定实例。有了context，开发者可以根据不同的上下文来组织和管理观察到的属性，尤其是在多个观察者同时观察同一个对象时。
例如，我们可以为每个视图控制器创建一个唯一的context，然后使用这个context来观察视图控制器中的属性。这样，当视图控制器中的属性发生改变时，只有与该视图控制器相关的观察者才会收到通知，而其他观察者不会受到影响。
二、KVO的观察者（上）
2.NSKeyValueObservingOptions详解
NSKeyValueObservingOptions是一个枚举类型，它提供了各种选项来控制KVO的观察行为。这些选项可以用来指定观察的属性是否是新的、旧的、优先级、是否观察依赖项等。
| 选项 | |
|---|---|
| NSKeyValueObservingOptionNew | 指定观察新的属性值。 |
| NSKeyValueObservingOptionOld | 指定观察旧的属性值。 |
| NSKeyValueObservingOptionPrior | 指定在更改应用之前观察属性值。 |
| NSKeyValueObservingOptionInitial | 指定在注册观察者时立即观察属性值。 |
| NSKeyValueObservingOptionDependent | 指定观察属性的依赖项，当依赖项发生变化时触发观察。 |
开发者可以通过组合这些选项来创建自定义的观察行为。例如，以下代码将观察一个对象的“name”属性，并在每次更改时同时获取新旧属性值：
[object addObserver:self forKeyPath:@"name" options:(NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld) context:nil];
三、KVO的实现（上）
3.Runtime Injection
KVO的实现使用了Runtime Injection技术，它允许在运行时动态修改对象的类和方法。当开发者注册一个KVO观察者时，Runtime Injection会将方法添加到对象的类中，这些方法会在属性发生改变时触发。
例如，当我们为“name”属性添加一个观察者时，Runtime Injection会在对象的类中添加一个名为“setNameAndNotify”的方法。当“name”属性被修改时，这个方法就会被调用，从而通知观察者属性的变化。
这种技术的好处是它允许KVO在不修改原始类的情况下观察属性。这使得KVO具有高度的可扩展性和灵活性。
四、KVO的注意点（上）
4.属性的类型和访问控制
KVO只能观察实例变量或属性，而不能观察方法或其他类型的成员。此外，KVO只能观察公开的属性，不能观察私有属性。
如果开发者尝试观察一个私有属性，KVO将抛出一个异常。为了观察私有属性，开发者可以使用Runtime Injection手动创建一个观察者，但这种方法不推荐使用。
5.循环引用和内存管理
KVO观察者和被观察对象之间可能存在循环引用，这可能会导致内存泄漏。为了防止这种情况，KVO使用弱引用来持有观察者。
当被观察对象释放时，KVO会自动移除所有观察者，从而打破循环引用。但是，如果观察者持有对被观察对象的强引用，则可能会发生内存泄漏。
为了避免内存泄漏，开发者应该始终使用弱引用来持有被观察对象。例如，以下代码使用弱引用来防止内存泄漏：
__weak typeof(self) weakSelf = self;
[object addObserver:weakSelf forKeyPath:@"name" options:...]
