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22.KVO底层原理

一、 中间类

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一般提到 KVO 底层,大家可能都知道是生成类一个 NSKVONotifying_XXX 的类。但是再往深了问可能就答不出来了。

1.1 中间类是动态生成的还是编译生成的?

在设置观察者之前我们通过调用 objc_getClass("NSKVONotifying_RYModel"),看能否获取到 NSKVONotifying_RYModel 类。
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添加观察者之后
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***结论:***可见 NSKVONotifying_RYModel 确实是动态生成的,而不是编译完成后就已经存在的。

1.2 中间类 和 本类 的关系

先猜测 NSKVONotifying_RYModel 是否是 RYModel 的子类,来验证一下。
打印自己与所有子类
- (void)logSubClassChain:(Class)cls {
int count = objc_getClassList(NULL, 0);
NSMutableArray *tempArr = @[cls].mutableCopy;
Class *classes = (Class*)malloc(sizeof(Class) * count);
objc_getClassList(classes, count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
if (cls == class_getSuperclass(classes[i])) {
[tempArr addObject:classes[i]];
}
}
free(classes);
NSLog(@"Classes : %@", tempArr);
}
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发现添加观察者后输出的多了一个 NSKVONotifying_RYModel 证明了它确实是 RYModel 的子类
***结论:***KVO动态创建的类是本类的一个子类。

1.3 中间类的生命周期是怎样的?是否会移除?

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***结论:***移除观察者,观察者释放后并不会 NSKVONotifying_XXX 页依旧存在。
***思考:***由于中间类一旦生成就一直存在,所以理论上也不宜过多使用 KVO

1.4 中间类的方法列表和本类有什么区别?

添加打印方法的方法:
+ (void)logAllMethodOf:(Class)cls {
NSLog(@"%s %@", __func__, cls);
unsigned int count = 0;
Method *methodList = class_copyMethodList(cls, &count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
Method method = methodList[i];
SEL sel = method_getName(method);
IMP imp = method_getImplementation(method);
NSLog(@"SEL: %@ IMP: %p", NSStringFromSelector(sel), imp);
}
free(methodList);
NSLog(@"\n");
}
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RYModel
  • SEL: name IMP: 0x100003210
  • SEL: .cxx_destruct IMP: 0x1000032a0
  • SEL: setName: IMP: 0x100003170
  • SEL: books IMP: 0x100003240
  • SEL: setBooks: IMP: 0x100003260
NSKVONotifying_RYModel
  • SEL: setBooks: IMP: 0x7fff212b9d2e
  • SEL: setName: IMP: 0x7fff212b9d2e
  • SEL: class IMP: 0x7fff2127cc06
  • SEL: dealloc IMP: 0x7fff212bf9f5
  • SEL: _isKVOA IMP: 0x7fff213e3e3a

1.5 中间类的方法是继承的还是重写的?

新建一个子类,重写父类的方法:
@implementation RYSubModel
- (void)setBooks:(NSMutableArray<NSString *> *)books {
[super setBooks:books];
}
@end
输出:
// 子类
+[KVOTool logAllMethodOf:] RYSubModel
SEL: setBooks: IMP: 0x100003240
// 本类
添加观察者之前:RYModel
+[KVOTool logAllMethodOf:] RYModel
SEL: name IMP: 0x100003160
SEL: .cxx_destruct IMP: 0x1000031f0
SEL: setName: IMP: 0x1000030c0
SEL: books IMP: 0x100003190
SEL: setBooks: IMP: 0x1000031b0
// 中间类
添加观察者之后:NSKVONotifying_RYModel
+[KVOTool logAllMethodOf:] NSKVONotifying_RYModel
SEL: setBooks: IMP: 0x7fff212b9d2e
SEL: setName: IMP: 0x7fff212b9d2e
SEL: class IMP: 0x7fff2127cc06
SEL: dealloc IMP: 0x7fff212bf9f5
SEL: _isKVOA IMP: 0x7fff213e3e3a

1.6 KVO 开关对方法列表的影响

+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key {
if ([key isEqualToString:@"name"]) {
return NO;
}
return YES;
}
停止 name 自动发送通知后,中间类的方法列表中就没有类 setName
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二、 ISA 指向变换

上面我们知道被观察的对象类型变成类一个中间类。那么它是怎么变的呢?

2.1 改变

添加观察者之前
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添加观察者之后
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很明显实例的 ISA 的指向发生了变化。

2.2 恢复

开始移除观察者:
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移除最后一个观察者:
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观察者全部移除:
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恢复了 RYModel

思考:全部Key移除了观察者才ISA恢复的本类,如果不完全移除呢?

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剩了一个 Key 没有移除观察者
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到最后实例的 ISA 指向还是 中间类。

三、 触发通知的过程

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我们在 KVO 通知接收的地方下个断点,调用堆栈:
  • tool.ryuk.name = @"Ryukie";
    • Foundation`_NSSetObjectValueAndNotify
      • Foundation`-[NSObject(NSKeyValueObservingPrivate) _changeValueForKey
        🔑
        key:usingBlock:]
        • Foundation`-[NSObject(NSKeyValueObservingPrivate) _changeValueForKeys:count:maybeOldValuesDict:maybeNewValuesDict:usingBlock:]
          • Foundation`NSKeyValueDidChange
            • Foundation`NSKeyValueNotifyObserver
              • -[KVOTool observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:]

总结

到此,我们知道了
  • 使用 KVO 过程中动态生成了中间类
  • 中间类和本类是继承关系,同时重写了本类的一些方法
  • 自动监听开关对与中间类的结构是有影响的
  • 被观察者 ISA 的指向会发生变化,完全移除所有观察Key后会恢复。