我们平时大部分使用的属性都是一对一关系(To-One),比如Person类中的name属性,每个人只有一个名字。但也有一对多的关系,比如Person中有一个friendsName属性,这是个集合(在Objective-C中可以是NSArray,NSSet等),保存的是一个人的所有朋友的名字。
有一个集合类的对象:transactions,它存储了一个个的Transaction类的实例,该类有三个属性:payee,amount,date。下面以此为例说明如何使用这些运算符:
要获取transactions集合中元素数目可以这样:
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NSNumber *numberOfTransactions = [transactions valueForKeyPath:@"@count"];
需要之处的是,@count是这些集合运算符中比较特殊的一个,因为它没有右路经,原因很容易理解。
②对象运算符
比集合运算符稍微复杂,能以数组的方式返回指定的内容,一共有两种
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@distinctUnionOfObjects
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@unionOfObjects
它们的返回值都是NSArray,区别是前者返回的元素都是唯一的,是去重以后的结果;后者返回的元素是全集。
用法如下:
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NSArray *payees = [transactions valueForKeyPath:@"@distinctUnionOfObjects.payee"];
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NSArray *payees = [transactions valueForKeyPath:@"@unionOfObjects.payee"];
前者会将收款人的姓名去除重复的以后返回,后者直接返回所有收款人的姓名。
③Array和Set操作符
这种情况更复杂了,说的是集合中包含集合的情况,我们执行了如下的一段代码:
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// Create the array that contains additional arrays.
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self.arrayOfTransactionsArray = [NSMutableArray array];
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// Add the array of objects used in the above examples.
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[arrayOfTransactionsArray addObject:transactions];
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// Add a second array of objects; this array contains alternate values.
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[arrayOfTransactionsArrays addObject:moreTransactions];
得到了一个包含集合的集合:arrayOfTransactionsArray
这时如果我们想操作arrayOfTransactionsArray中包含的集合中的元素时,可以使用如下三个运算符:
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@distinctUnionOfArrays
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@unionOfArrays
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@distinctUnionOfSets
前两个针对的集合是Arrays,后一个针对的集合是Sets。因为Sets中的元素本身就是唯一的,所以没有对应的@unionOfSets运算符。
它们的用法举例如下:
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NSArray *payees = [arrayOfTransactionsArrays valueForKeyPath:@"@unionOfArrays.payee"];
三、实现原理
1、KVC如何访问属性值
KVC再某种程度上提供了访问器的替代方案。不过访问器方法是一个很好的东西,以至于只要是有可能,KVC也尽量再访问器方法的帮助下工作。为了设置或者返回对象属性,KVC按顺序使用如下技术:
①检查是否存在-、-is(只针对布尔值有效)或者-get的访问器方法,如果有可能,就是用这些方法返回值;
检查是否存在名为-set:的方法,并使用它做设置值。对于-get和-set:方法,将大写Key字符串的第一个字母,并与Cocoa的方法命名保持一致;
②如果上述方法不可用,则检查名为-_、-_is(只针对布尔值有效)、-_get和-_set:方法;
③如果没有找到访问器方法,可以尝试直接访问实例变量。实例变量可以是名为:或_;
④如果仍为找到,则调用valueForUndefinedKey:和setValue:forUndefinedKey:方法。这些方法的默认实现都是抛出异常,我们可以根据需要重写它们。
2、KVC/KVO实现原理
键值编码和键值观察是根据isa-swizzling技术来实现的,主要依据runtime的强大动态能力。下面的这段话是引自网上的一篇文章:
当某个类的对象第一次被观察时,系统就会在运行期动态地创建该类的一个派生类,在这个派生类中重写基类中任何被观察属性的 setter 方法。
派生类在被重写的 setter 方法实现真正的通知机制,就如前面手动实现键值观察那样。这么做是基于设置属性会调用 setter 方法,而通过重写就获得了 KVO 需要的通知机制。当然前提是要通过遵循 KVO 的属性设置方式来变更属性值,如果仅是直接修改属性对应的成员变量,是无法实现 KVO 的。
同时派生类还重写了 class 方法以“欺骗”外部调用者它就是起初的那个类。然后系统将这个对象的 isa 指针指向这个新诞生的派生类,因此这个对象就成为该派生类的对象了,因而在该对象上对 setter 的调用就会调用重写的 setter,从而激活键值通知机制。此外,派生类还重写了 dealloc 方法来释放资源。
原文写的很好,还举了解释性的例子,大家可以去看看。
在我之前的一篇介绍Objective-C类和元类的文章:
中介绍过,isa指针指向的其实是类的元类,如果之前的类名为:Person,那么被runtime更改以后的类名会变成:NSKVONotifying_Person。
新的NSKVONotifying_Person类会重写以下方法:
增加了监听的属性对应的set方法,class,dealloc,_isKVOA。
①class
重写class方法是为了我们调用它的时候返回跟重写继承类之前同样的内容。
打印如下内容:
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NSLog(@"self->isa:%@",self->isa);
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NSLog(@"self class:%@",[self class]);
在建立KVO监听前,打印结果为:
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self->isa:Person
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self class:Person
在建立KVO监听之后,打印结果为:
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self->isa:NSKVONotifying_Person
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self class:Person
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self->isa:NSKVONotifying_Person
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self class:Person
这也是isa指针和class方法的一个区别,大家使用的时候注意。
②重写set方法
新类会重写对应的set方法,是为了在set方法中增加另外两个方法的调用:
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- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key
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- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key
其中,didChangeValueForKey:方法负责调用:
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- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
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ofObject:(id)object
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change:(NSDictionary *)change
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context:(void *)context
方法,这就是KVO实现的原理了!
如果没有任何的访问器方法,-setValue:forKey方法会直接调用:
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- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key
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- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key
如果在没有使用键值编码且没有使用适当命名的访问器方法的时候,我们只需要显示调用上述两个方法,同样可以使用KVO!
总结一下,想使用KVO有三种方法:
1)使用了KVC
使用了KVC,如果有访问器方法,则运行时会在访问器方法中调用will/didChangeValueForKey:方法;
没用访问器方法,运行时会在setValue:forKey方法中调用will/didChangeValueForKey:方法。
2)有访问器方法
运行时会重写访问器方法调用will/didChangeValueForKey:方法。
因此,直接调用访问器方法改变属性值时,KVO也能监听到。
3)显示调用will/didChangeValueForKey:方法。
总之,想使用KVO,只要有will/didChangeValueForKey:方法就可以了。
③_isKVOA
这个私有方法估计是用来标示该类是一个 KVO 机制声称的类。
四、优点和缺点
1、优点
①可以在很大程度上简化代码
例子网上很多,这就不举了
②能跟脚本语言很好的配合
才疏学浅,没学过AppleScript等脚本语言,所以没能深刻体会到该优点。
2、缺点
KVC的缺点不明显,主要是KVO的,详情可以参考这篇文章:
核心思想是说KVO的回调机制,不能传一个selector或者block作为回调,而必须重写-addObserver:forKeyPath:options:context:方法所引发的一系列问题。为了解决这个问题,作者还亲自实现了一个MAKVONotificationCenter类,代码见github:
不过个人认为这只是苹果做的KVO不够完美,不能算是缺陷。
参考文档: