KVO

KVO用于逻辑隔离对象之间的监听，支持一对一和一对多的属性监听。这里的一对一和一对多是针对监听的属性的，即既可以监听单个属性，也可以监听集合属性。

在OC中，所有NSObject子类的所有属性（包括计算属性）都支持KVO；而在Swift中，只有在@objc dynamic修饰的属性（包括计算属性）才支持KVO，即使用@objc dynamic修饰的属性与OC行为一致。

KVC和KVO都属于键值编程，而且底层实现机制都是isa-swizzing。

KVO和NSNotificationCenter都是iOS观察着模式的一种实现。KVO对被监听对象无侵入性，即无需修改代码即可支持监听。

使用

注册监听：

[bankInstance addObserver:personInstance forKeyPath:@"accountBalance" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:NULL];

bankInstance是变更发出的对象。personInstance是响应变更的对象。@"accountBalance"是bankInstance的key path。

选项是多选的，影响change字典内容和生成通知的方式。

• new：change字典包含新值
• old：change字典包含旧值
• initial：注册监听时即发送变更通知
• prior：在变更通知前发送一次变更前的通知，即每个变更两次通知，一个willChange，一个didChange

change字典的键：

• kind：改变类型
  • setting：对象或集合赋值替换
  • insertion：对象插入到集合属性中
  • removal：对象从集合中移除
  • replacement：对象从集合中替换
• new：新值
• old：旧值
• indexes：插入/移除/替换对象的索引
• prior：标识该通知是willChange的，否则是didChange的

new、old可以时单个对象，也可以时对象集合，表示集合时表示移除/替换的对象。

移除监听可在这两个时机完成：

• 不需要监听时。
• 被观察对象、观察者对象销毁时。被观察对象与观察者对象常常具有相同的生命周期。

使用注意：

• 移除监听的调用角色与注册监听保持一致。

• 多次注册监听导致多次响应。didChnage变更通知的顺序与注册顺序相反，即以先进后出的顺序调用。

• 注册监听与移除监听必须保持配对，多了少了都会导致异常崩溃。但iOS 11以上不会崩溃。

手动处理变更通知

1. 在被观察对象（如上面的BankObject）重写+automaticallyNotifiesObserversForKey:方法（默认返回YES，即默认所有键值都会通知变更），定义需要手动控制的属性。记得在不需要修改的key上返回super方法。
2. 在需要发送通知的地方调用：
   • 一对一：willChangeValueForKey:、didChangeValueForKey:
   • 有序一对多：willChange:valuesAtIndexes:forKey:、didChange:valuesAtIndexes:forKey:
   • 无序一对多：willChangeValueForKey:withSetMutation:usingObjects:、didChangeValueForKey:withSetMutation:usingObjects:

如果没有重写相关通知方法，则只会在initial选项生效。

手动处理变更通知的应用场景：

• 筛选通知，如去重、控制通知发送时机。
• 多个键的通知一起发送。

注册依赖键

需要在被观察对象（如上面的BankObject）重写+keyPathsForValuesAffectingValueForKey:方法或+keyPathsForValuesAffecting<Key>方法，返回给定key依赖的key path集合。记得在不需要修改的key上返回super方法。

注意：+keyPathsForValuesAffecting<Key>方法在Swift中要声明为@objc。否则不会识别。这种方法还可以用于在分类添加依赖键。

注册集合监听

对不可变集合采用一对一的对象赋值方式更新，对于可变集合，访问集合时，不能直接访问对应属性，需要使用mutableArrayValueForKey:类似的方法取出集合，对取出的集合进行增删改都会出发变更通知。

集合注册依赖键比较麻烦，需要使用KVC的方式。

新特性与坑

Swift重新封装了注册和移除监听的方式：

// 注册与取消
func observe<Value>(_ keyPath: KeyPath<_KeyValueCodingAndObserving, Value>, options: NSKeyValueObservingOptions = [], changeHandler: @escaping (_KeyValueCodingAndObserving, NSKeyValueObservedChange<Value>) -> Void) -> NSKeyValueObservation
func invalidate()

// 使用
weather.observe(\.text, options: [.initial, .new, .old, .prior], changeHandler: printSwiftKVOReponse)

iOS 11以下使用时，需要主动置空NSKeyValueObservation或调用invalidate方法。

Swift的KVO方式弱化了observer的存在，而是使用block接收变更通知。并返回一个token，用token进行取消注册。进而替代原有的注册与取消监听的方式。而其他方法observing对象的方法基本不变。

另外@objc dynamic只支持与OC共用的类型，像Swift的枚举、结构体、元组都不支持。

监听OC的枚举类型还会出问题，导致change的所有值都为空，而使用传统的注册监听方式是正常的。

即使测试中监听可选类型的属性也会导致上述问题。

KVO实现原理

使用runtime创建被观察对象的子类，重写sttter，附加KVO通知逻辑，然后把isa指针指向创建的子类并重写相关方法，实现对原本对象的替换。

在运行时根据原类创建一个中间类，这个中间类是原类的子类，并动态修改当前对象的isa指向中间类，并将class方法重写，返回原类的Class。当修改实例对象属性时，会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函数，函数先调用willChangeValueForKey:，然后调用父类原来的setter方法修改值，最后是didChangeValueForKey:，这些方法触发Observer的监听方法。

触发机制

所以，基于原理得知，所有调用属性setter的都会触发KVO通知，所以KVC也会触发KVO，但直接修改成员变量则不会。

注意：使用KVC能对没有setter的属性，甚至成员变量修改值，这都会触发相同keyPath的KVO通知。

参考

• 在Swift中使用KVO：Using Key-Value Observing in Swift
• 关于KVO看这篇就够了 | 殷永振