iOS窥探KVO底层实现实战篇

上文讲到 iOS KVO 底层实现原理https://www.jianshu.com/p/0aa83ac521ba,大概就是runtime时候动态的创建一个子类,并重写了子类的 setter dealloc class 等方法,将当前类的 isa 指针指向这个子类,这样就不会影响原有类的实现

上图可以看到 KVO内部执行顺序

今天我们就 kvo 内部执行顺序也通过 runtime 动态创建子类方式去实现.

第一步动态创建一个 NSKVONotifying_Person 子类


/**
 运行时动态的创建子类

 @param super_cls 父类
 @return 返回子类
 */
- (Class) registerSubClassWithSuperClass:(Class)super_cls  {
    ///动态的创建 子类
    NSString *clsName = [NSString stringWithFormat:@"NSKVONotifying_%@",super_cls];
    ///一个 NSObject 默认分配16个字节内存
    Class sub_cls = objc_allocateClassPair(super_cls,clsName.UTF8String,16);
    ///注册一个子类
    objc_registerClassPair(sub_cls);
    ///将父类 isa 指针指向 子类
    object_setClass(self, sub_cls);
    return sub_cls;
}

第二步动态的给这个子类动态添加方法 setter 方法 didChangeValueForKey方法 class 方法实现


    ///动态创建子类  NSKVONotifying_xxx
    Class sub_cls = [self registerSubClassWithSuperClass:super_cls];

    ///给子类动态的添加 class setter  didChangeValueForKey 实现
    Method class_method = class_getInstanceMethod(super_cls, @selector(class));
    Method changeValue_method = class_getInstanceMethod(super_cls, @selector(didChangeValueForKey:));

    class_addMethod(sub_cls, @selector(class), (IMP)kvo_class,method_getTypeEncoding(class_method));
    ///给子类动态的添加 didChangeValueForKey
    class_addMethod(sub_cls, @selector(didChangeValueForKey:), (IMP)didChangeValue,method_getTypeEncoding(changeValue_method));
    ///动态的给子类添加 setter 方法
    class_addMethod(sub_cls, setterSel, (IMP)kvo_setter,method_getTypeEncoding(method));

    ///将观察者对象跟当前实例 self 关联起来
    objc_setAssociatedObject(self,(__bridge const void * _Nonnull)(KVOAssociatedObservers), observer, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);

重写 class 方法实现


/**
 自实现 class 方法

 @param self 当前类实现
 @param _cmd  class
 @return  返回父类 Class 外界不会知道 NSKVONotifying_子类存在
 */
static Class kvo_class(id self,SEL _cmd) {
    return class_getSuperclass(object_getClass(self));
}

重写 setter 方法实现


/**
 自实现 setter 方法

 @param self 当前类实现
 @param _cmd  setter
 @param newValue  赋值
 */
static void kvo_setter(id self,SEL _cmd,id newValue) {

    NSString *setterName = NSStringFromSelector(_cmd);
    NSString *getterName = getterForSetter(setterName);

    ///将要改变属性的值
    [self willChangeValueForKey:getterName];

    ///调用 super setter 方法
    struct objc_super suer_cls = {
        .receiver = self,
        .super_class = class_getSuperclass(object_getClass(self))
    };

    ///存储旧值
    objc_setAssociatedObject(self,(__bridge const void * _Nonnull)(KVOAssociatedOldValue),[self valueForKey:getterName], OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    ///调用父类 setter 方法 设置新值
    objc_msgSendSuper(&suer_cls,_cmd,newValue);
    ///改变监听属性值后 调用 didChangeValueForKey 并在内部 调用
    [self didChangeValueForKey:getterName];

};

重写 didChangeValueForKey 方法实现


/**
 didChangeValueForkey 实现方法 , 当根据 SEL (didChangeValueForkey:) 会找到方法 IMP 实现
 */
static void didChangeValue(id self,SEL _cmd,NSString *key) {

    id newValue = [self valueForKey:key];
    id observer = objc_getAssociatedObject(self,(__bridge const void * _Nonnull)(KVOAssociatedObservers));
    id oldValue = objc_getAssociatedObject(self,(__bridge const void * _Nonnull)(KVOAssociatedOldValue));

    NSMutableDictionary *change = [NSMutableDictionary dictionary];
    if (oldValue) {
        change[@"oldValue"] = oldValue;
    } else {
        change[@"oldValue"] = [NSNull null];
    }
    if (newValue) {
        change[@"newValue"] = newValue;
    } else {
        change[@"newValue"] = newValue;
    }

    [observer observeValueForKeyPath:key ofObject:self change:change context:NULL];

}

通过以上的步骤就可以模拟 KVO 内部实现 ,写出来一个自己的 KVO 实现

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从代码运行来看 p1添加了 kvo 监听 ,当p1.name 发生两次改变时候都有调用 observeValueForKeyPath方法

p2没有添加 kvo 监听所以只是简单的调用了 person 的 setter 方法

以上代码只是对 KVO 做了一个比较简单的实现 ,并没有做一些释放操作将子类 isa 指针重新执行 Person 类 ,本文只探究原理实际开发中可能并不会自己去实现 KVO, 只需要调用系统 API 即可

好了，我是大兵布莱恩特，欢迎加入博主技术交流群，iOS 开发交流群

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