KVO(Key Value Observing)，是观察者模式在Foundation中的实现

KVO的原理

简而言之就是：

  1. 当一个object有观察者时，动态创建这个object的类的子类
  2. 对于每个被观察的property，重写其set方法
  3. 在重写的set方法中调用- willChangeValueForKey:和- didChangeValueForKey:通知观察者
  4. 当一个property没有观察者时，删除重写的方法
  5. 当没有observer观察任何一个property时，删除动态创建的子类

空说无凭，简单验证下。

@interface Sark : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end
@implementation Sark
@end

测试代码：

Sark *sark = [Sark new];
// breakpoint 1
[sark addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
// breakpoint 2
sark.name = @"萨萨萨";
[sark removeObserver:self forKeyPath:@"name"];
// breakpoint 3

断住后分别使用- class和object_getClass()打出sark对象的Class和真实的Class

// breakpoint 1
(lldb) po sark.class
Sark
(lldb) po object_getClass(sark)
Sark

// breakpoint 2
(lldb) po sark.class
Sark
(lldb) po object_getClass(sark)
NSKVONotifying_Sark

// breakpoint 3
(lldb) po sark.class
Sark
(lldb) po object_getClass(sark)
Sark

上面的结果说明，在sark对象被观察时，framework使用runtime动态创建了一个Sark类的子类NSKVONotifying_Sark
而且为了隐藏这个行为，NSKVONotifying_Sark重写了- class方法返回之前的类，就好像什么也没发生过一样
但是使用object_getClass()时就暴露了，因为这个方法返回的是这个对象的isa指针，这个指针指向的一定是个这个对象的类对象

然后来偷窥一下这个动态类实现的方法，这里请出一个NSObject的扩展NSObject+DLIntrospection，它封装了打印一个类的方法、属性、协议等常用调试方法，一目了然。 

@interface NSObject (DLIntrospection)
+ (NSArray *)classes;
+ (NSArray *)properties;
+ (NSArray *)instanceVariables;
+ (NSArray *)classMethods;
+ (NSArray *)instanceMethods;
+ (NSArray *)protocols;
+ (NSDictionary *)descriptionForProtocol:(Protocol *)proto;
+ (NSString *)parentClassHierarchy;
@end

然后继续在刚才的断点处调试：

// breakpoint 1
(lldb) po [object_getClass(sark) instanceMethods]
<__NSArrayI 0x8e9aa00>(
- (void)setName:(id)arg0 ,
- (void).cxx_destruct,
- (id)name
)
// breakpoint 2
(lldb) po [object_getClass(sark) instanceMethods]
<__NSArrayI 0x8d55870>(
- (void)setName:(id)arg0 ,
- (class)class,
- (void)dealloc,
- (BOOL)_isKVOA
)
// breakpoint 3
(lldb) po [object_getClass(sark) instanceMethods]
<__NSArrayI 0x8e9cff0>(
- (void)setName:(id)arg0 ,
- (void).cxx_destruct,
- (id)name
)

首先就有个扎眼的- .cxx_destruct冒出来，这货是个啥？详细的探究请参考我的另一篇文章。

大概就是说arc下这个方法在所有dealloc调用完成后负责释放所有的变量，当然这个和kvo没啥关系了，回到正题。
从上面breakpoint2的打印可以看出，动态类重写了4个方法：

  1. - setName:最主要的重写方法，set值时调用通知函数
  2. - class隐藏自己必备啊，返回原来类的class
  3. - dealloc做清理犯罪现场工作
  4. - _isKVOA这就是内部使用的标示了，判断这个类有没被KVO动态生成子类

接下来验证一下KVO重写set方法后是否调用了- willChangeValueForKey:和- didChangeValueForKey:
最直接的验证方法就是在Sark类中重写这两个方法：

@implementation Sark

- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key {
    NSLog(@"%@", NSStringFromSelector(_cmd));
    [super willChangeValueForKey:key];
}

- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key {
    NSLog(@"%@", NSStringFromSelector(_cmd));
    [super didChangeValueForKey:key];
}

@end

没问题。