KVC底层原理

一、概念定义

KVC：Key-value coding （键-值编码）

想理解KVO必须首先理解KVC！足可见KVC的重要性。

常见的API有：

- (nullable id)valueForKey:(NSString *)key;
- (void)setValue:(nullable id)value forKey:(NSString *)key;
- (nullable id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;
- (void)setValue:(nullable id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;

二、setValue:forKey:的原理

setValue:forKey的原理

set的搜索规则总结为：

1. 查找set:或_set命名的setter，按照这个顺序，如果找到的话，调用这个方法并将值传进去(根据需要进行对象转换)。
2. 如果没有发现一个简单的setter，但是accessInstanceVariablesDirectly类属性返回YES，则查找一个命名规则为_、_is、、is的实例变量。根据这个顺序，如果发现则将value赋值给实例变量。
3. 如果没有发现setter或实例变量，则调用setValue:forUndefinedKey:方法，并默认提出一个异常，但是一个NSObject的子类可以提出合适的行为。

其中类属性accessInstanceVariablesDirectly

+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly{
      return YES;   ///> 可以直接访问成员变量
  //    return NO;  ///>  不可以直接访问成员变量,  
  ///> 直接访问会报NSUnkonwKeyException错误  
  }

它表示是否允许读取实例变量的值，如果为YES则在KVC查找的过程中，从内存中读取属性、实例变量的值。如果不允许外界通过KVC对我们的私有属性和成员变量进行操作，则可以设置此值为NO。

三、valueForKey:的原理

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get的搜索规则相对于set就有点复杂

1. 通过getter方法搜索实例，例如get, , is, _的拼接方案。按照这个顺序，如果发现符合的方法，就调用对应的方法并拿着结果跳转到第五步。否则，就继续到下一步。
2. 如果没有找到简单的getter方法，则搜索其匹配模式的方法countOf、objectInAtIndex:、AtIndexes:。如果找到其中的第一个和其他两个中的一个，则创建一个集合代理对象NSKeyValueArray，该对象响应所有NSArray的方法并返回该对象。否则，继续到第三步。代理对象随后将NSArray接收到的countOf、objectInAtIndex:、AtIndexes:的消息给符合KVC规则的调用方。当代理对象和KVC调用方通过上面方法一起工作时，就会允许其行为类似于NSArray一样。
3. 如果没有找到NSArray简单存取方法，或者NSArray存取方法组。则查找有没有countOf、enumeratorOf、memberOf:命名的方法。如果找到三个方法，则创建一个集合代理对象，该对象响应所有NSSet方法并返回。否则，继续执行第四步。此代理对象随后转换countOf、enumeratorOf、memberOf:方法调用到创建它的对象上。实际上，这个代理对象和NSSet一起工作，使得其表象上看起来是NSSet。
4. 如果没有发现简单getter方法，或集合存取方法组，以及接收类方法accessInstanceVariablesDirectly是返回YES的。搜索一个名为_、_is、、is的实例，根据他们的顺序。如果发现对应的实例，则立刻获得实例可用的值并跳转到第五步，否则，跳转到第六步。
5. 如果取回的是一个对象指针，则直接返回这个结果。如果取回的是一个基础数据类型，但是这个基础数据类型是被NSNumber支持的，则存储为NSNumber并返回。如果取回的是一个不支持NSNumber的基础数据类型，则通过NSValue进行存储并返回。
   6.如果所有情况都失败，则调用valueForUndefinedKey:方法并抛出异常，这是默认行为。但是子类可以重写此方法。

四、使用场景

1. 动态地设值和取值
   这个应用就不多说了，最基本的应用
2. 用KVC来访问和修改私有变量
   对于KVC来说，一个对象没有自己的隐私，只要它愿意，就可以修改任何私有的东西。不信可以试试在.m文件中声明私有属性或者成员变量，KVC一样可以获取到。
3. 多值操作（model和字典互转）

- (void)setValuesForKeysWithDictionary:(NSDictionary *)keyedValues;
- (NSDictionary *)dictionaryWithValuesForKeys:(NSArray *)keys;

主要通过这两个API来实现，也很简单，不多介绍。

4. 修改一些系统控件的内部属性
   使用runtime来获取Apple不想开放的成员变量，利用KVC进行修改。比如自定义tabbar，textfield等，这个的应用也是比较常见。
5. 用KVC实现高阶消息传递
   这个应用场景就比较少了，它的意思是在对容器类使用KVC时，valueForKey:将会被传递给容器中的每一个对象，而不是对容器本身进行操作。比如下面的代码：

    NSArray* arrStr = @[@"english",@"franch",@"chinese"];
    NSArray* arrCapStr = [arrStr valueForKey:@"capitalizedString"];
    for (NSString* str  in arrCapStr) {
        NSLog(@"%@",str);
    }
    NSArray* arrCapStrLength = [arrStr valueForKeyPath:@"capitalizedString.length"];
    for (NSNumber* length  in arrCapStrLength) {
        NSLog(@"%ld",(long)length.integerValue);
    }

打印结果如下：

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6. 用KVC中的函数来操作集合（集合主要指NSArray和NSSet，不包括NSDictionary）

   
   
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五、关于面试

1. iOS用什么方式实现对一个对象的KVO？(KVO的本质是什么？)

 利用RuntimeAPI动态生成一个子类，并且让instance对象的isa指向这个全新的子类
 当修改instance对象的属性时，会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函数
 willChangeValueForKey:
 父类原来的setter
 didChangeValueForKey:
 内部会触发监听器（Oberser）的监听方法(observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:）

2. 如何手动触发KVO？

 手动调用willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:

3. 直接修改成员变量会触发KVO么？

 不会触发KVO，因为直接修改成员变量并没有走set方法。

4. 通过KVC修改属性会触发KVO么？
   会触发KVO，如流程图所示

   
   
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