前几天写了一篇blog（点这里），分析了系统KVO可能的实现方式。并添加了简单代码验证。

既然系统KVO不好用，我们完全可以根据之前的思路，再造一个可以在项目中使用的KVO的轮子。

代码已经上传到github: https://github.com/hardman/AWSimpleKVO。

看了觉得有帮助的同学，可以点一下github的star。

1. 功能介绍

支持如下功能：

• 支持block回调
• 支持一次添加多参数
• 不需要removeObserver，监听会随对象自动删除
• 可设置忽略重复值
• 线程安全
• 仅支持下列类型的监听：
  
  • 所有OC对象
  • 基本数据类型：char, int, short, long, long long, unsigned char, unsigned int, unsigned short, unsigned long, unsigned long long, float, double, bool
  • 结构体：CGSize, CGPoint, CGRect, CGVector, CGAffineTransform, UIEdgeInsets, UIOffset

不支持如下功能：

• 仅支持 NSKeyValueObservingOptionNew 和 NSKeyValueObservingOptionOld，不支持其他options
• 不支持多级keyPath，如 "a.b.c"
• 不支持weak变量自动置空监听
• context需使用OC对象
• 不支持只有setter没有getter的属性

1.1 引用方法

首先在你的工程Podfile中添加：

target 'TargetName' dopod 'AWSimpleKVO'
end

然后在命令行中执行：

pod install

打开你的 ProjectName.xcworkspace 就可以使用了。

1.2 使用方法

api同系统KVO基本一致，可以看源码demo中的例子，点这里看demo。

//1. 首先引入头文件
#import <AWSimpleKVO/NSObject+AWSimpleKVO.h>@interface TestSimpleKVO()
@property (nonatomic, unsafe_unretained) int i;
@property (atomic, strong) NSObject *o;
@property (nonatomic, copy) NSString *s;
@property (nonatomic, weak) NSObject *w;
@end@implementation TestSimpleKVO+(void) testCommon{TestSimpleKVO *testObj = [[TestSimpleKVO alloc] init];///1. 添加监听NSLog(@"--before 添加监听");[testObj awAddObserverForKeyPath:@"i" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil block:^(NSObject *observer, NSString *keyPath, NSDictionary *change, void *context) {NSLog(@"keyPath=%@, changed=%@", keyPath, change);}];[testObj awAddObserverForKeyPaths:@[@"o", @"s", @"w"] options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:nil block:^(NSObject *observer, NSString *keyPath, NSDictionary *change, void *context) {NSLog(@"keyPath=%@, changed=%@", keyPath, change);}];NSLog(@"--after 添加监听");testObj.i = 12030;testObj.o = [[NSObject alloc]init];testObj.s = @"66666";///2. setValue:forKey:NSLog(@"--before setValue:ForKey");[testObj setValue:@12304 forKey:@"i"];NSLog(@"--after setValue:ForKey");///3. 忽略相同赋值NSLog(@"--before awSimpleKVOIgnoreEqualValue to YES");testObj.awSimpleKVOIgnoreEqualValue = YES;[testObj setValue:@12304 forKey:@"i"];[testObj setValue:@12304 forKey:@"i"];NSLog(@"--after awSimpleKVOIgnoreEqualValue to YES");NSLog(@"--before awSimpleKVOIgnoreEqualValue to NO");testObj.awSimpleKVOIgnoreEqualValue = NO;[testObj setValue:@12304 forKey:@"i"];[testObj setValue:@12304 forKey:@"i"];NSLog(@"--after awSimpleKVOIgnoreEqualValue to NO");///4. 移除监听NSLog(@"--before 移除监听");[testObj awRemoveObserverForKeyPath:@"o" context:nil];testObj.o = [[NSObject alloc] init];NSLog(@"--after 移除监听");
}@end

2. 代码解析

2.1 基本思路

代码的基本思路同我之前写的这篇文章 => iOS的KVO实现剖析。

指导思想如下：

• 收集传入参数，保存在字典中
• 动态创建当前类的子类，并把当前对象的class设为子类。这样我们调用对象的方法时，会先在子类中查找
• 为子类添加当前监听参数的setter方法，这个setter方法指向一个我们自己编写的C函数。这样我们调用对象的setter方法时，就会调用我们自定义的C函数
• 在C函数中，调用父类的相同的setter方法。然后调用通知block

2.2 具体实现细节

2.2.1 收集参数

添加属性变化监听是调用的 NSObject(AWSimpleKVO) 这个扩展里的方法awAddObserverForKeyPath:options:context:block:。在它内部，其实调用的是AWSimpleKVO的同名方法。

我们主要功能都是在类AWSimpleKVO中实现的，NSObject(AWSimpleKVO) 只是提供了一个包装。

//AWSimpleKVO.m-(BOOL)addObserverForKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(void *)context block:(void (^)(NSObject *observer, NSString *keyPath, NSDictionary *change, void *context)) block{///1. 检查参数...///生成并保存itemAWSimpleKVOItem *item = nil;@synchronized(self){if ([self.itemContainer itemWithKeyPath:keyPath context:context] != nil) {return NO;}item = [self _genKvoItemWithKeyPath:keyPath options:options context:context block:block];[self.itemContainer addItem:item forKeyPath:keyPath context:context];}///生成return [self _addClassAndMethodForItem:item];
}

从上述代码中可以看出，我们通过 _genKvoItemWithKeyPath方法生成了一个AWSimpleKVOItem的实例item，然后将item存入itemContainer中。

AWSimpleKVOItem会将keyPath，options, context, block 这些参数保存起来，然后放入itemContainer中。

@interface AWSimpleKVOItem: NSObject///监听的key
@property (nonatomic, copy) NSString *keyPath;
///context用于区分监听者，可实现多处监听同一个对象的同一个key
@property (nonatomic, strong) NSMutableDictionary *contextToBlocks;///保存的旧值
@property (nonatomic, strong) id oldValue;///key的类型
@property (nonatomic, unsafe_unretained) AWSimpleKVOSupporedIvarType ivarType;
///key的typeCoding
@property (nonatomic, copy) NSString *ivarTypeCode;//监听选项
@property (nonatomic, unsafe_unretained) NSKeyValueObservingOptions options;... ...@end

从AWSimpleKVOItem的代码中可以看出，这个类没有方法，全是属性，它就是一个存储数据的model类。当然除了传入参数之外，这个类也会存储一些计算过程中生成的变量。

AWSimpleKVOItemContainer 仅仅对NSDictionary的一个封装。

下面的伪代码描述了AWSimpleKVOItemContainer和AWSimpleKVOItem中的contextToBlocks的结构。

AWSimpleKVOItemContainer.observerDict = {keyPath0: AWSimpleKVOItem0 {contextToBlocks:{context0: notifyBlock0,context1: notifyBlock1... ... }},keyPath1: AWSimpleKVOItem1 {contextToBlocks:{context0: notifyBlock0,context1: notifyBlock1... ... }},... ...
}

从上面的结构可知，一个keyPath可以注册多个监听，可使用context区分不同的block。

这就是说，我们可以为同一个对象，同一个keyPath添加多个监听，只要令context不同即可。

我们可以从AWSimpleKVOItemContainer中获取到已经添加了监听的所有items。

2.2.2 动态添加子类

添加子类的代码很简单，最主要的代码只需要2行：objc_allocateClassPair 和 objc_registerClassPair。

-(Class) addChildObserverClass:(Class) c keyPath:(NSString *)keyPath item:(AWSimpleKVOItem *)item {Class classNew = self.simpleKVOChildClass;if (!classNew) {@synchronized(self.class) {classNew = self.simpleKVOChildClass;if(!classNew) {NSString *classNewName = self.simpleKVOChildClassName;classNew = objc_allocateClassPair(c, classNewName.UTF8String, 0);objc_registerClassPair(classNew);self.simpleKVOChildClass = classNew;self.simpleKVOSuperClass = c;}}}... ...return classNew;
}

添加子类之后，我们需要将当前对象的class设置为新创建的子类。这需要调用 object_setClass 方法。

-(void) safeThreadSetClass:(Class) cls {if(cls == self.safeThreadGetClass) {return;}@synchronized(self.obj) {object_setClass(self.obj, cls);}
}

这样我们的对象，如果再调用setter方法时，就会先在我们创建的子类中查找方法了。

2.2.3 为子类添加setter方法

-(Class) addChildObserverClass:(Class) c keyPath:(NSString *)keyPath item:(AWSimpleKVOItem *)item {... ...BOOL needReplace = YES;Method currMethod = class_getInstanceMethod(classNew, item._setSel);if (currMethod != NULL) {IMP currIMP = method_getImplementation(currMethod);needReplace = currIMP != item._childMethod;}if (needReplace) {class_replaceMethod(classNew, item._setSel, item._childMethod, item._childMethodTypeCoding.UTF8String);}... ...return classNew;
}

由于runtime.h中没有找到类似removeMethod或deleteMethod方法，考虑重入等因素。
我们可以使用replaceMethod来代替addMethod和removeMethod的功能。

上面的_childMethod即我们子类setter方法所指向的C函数。

_childMethod 生成和 replaceMethod的使用，都需要对iOS的TypeEncoding有所了解，可以看这里的介绍。

2.2.4 setter方法对应的C函数

C函数要做2件事：

• 调用父类的setter方法
• 调用AWSimpleKVOItem中保存的block

我们的代码中为不同的变量类型分别添加了不同的c函数。它们的逻辑相同，只是参数类型不同。
我们这里只看keyPath类型为OC对象的函数实现。

///当key类型为对象(id)时，key的setter方法会指向此方法。
static void _childSetterObj(id obj, SEL sel, id v) {AWSimpleKVOItem *item = _childSetterKVOItem(obj, sel);if([obj awSimpleKVOIgnoreEqualValue] && item.oldValue == v ) {return;}id value = v;if (item.isCopy) {value = [value copy];}if (!item.isNonAtomic) {@synchronized(item) {((void (*)(id, SEL, id))item._superMethod)(obj, sel, value);}}else{((void (*)(id, SEL, id))item._superMethod)(obj, sel, value);}_childSetterNotify(item, obj, item.keyPath, value);
}

最主要的代码就是

///调用父类方法
((void (*)(id, SEL, id))item._superMethod)(obj, sel, value);
///触发为keyPath添加的所有block回调
_childSetterNotify(item, obj, item.keyPath, value);

3. 总结

到这里，我们就完成了一个自己写的KVO，它的功能和系统KVO完全相同，完全可以替代系统的KVO使用。

如果遇到问题，可以留言一起讨论。

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