面试题：Objective-C中KVO的实现机制及自定义观察的处理

Question

深入分析Objective-C中KVO（Key - Value Observing）的实现机制，包括系统如何自动通知观察者。如果需要自定义KVO观察，应该如何进行处理，涉及哪些关键步骤和方法？

Answer 1

KVO实现机制

1. 原理基础：KVO 基于观察者模式，当被观察对象的特定属性发生变化时，会自动通知观察者。这一机制依赖于运行时的动态特性。
2. 自动通知机制：
   • isa 混写：当对一个对象的属性进行 KVO 观察时，系统会动态创建该对象类的一个子类，并将被观察对象的 isa 指针指向这个新的子类。这个新子类重写了被观察属性的 setter 方法。
   • 通知发送：当属性值改变调用 setter 方法时，新子类的 setter 方法除了设置属性值，还会发送通知给观察者。系统通过 NSKeyValueChange 结构体来封装属性变化的相关信息，如旧值、新值等。

自定义KVO观察

1. 关键步骤：
   • 注册观察：使用 addObserver:forKeyPath:options:context: 方法，在需要观察的对象上注册观察者。
     • addObserver 参数为观察者对象。
     • forKeyPath 为被观察属性的键路径。
     • options 用于指定观察选项，如是否获取旧值、新值等。
     • context 是一个可选的指针，用于在回调时区分不同的观察情况。
   • 实现回调方法：观察者需要实现 observeValueForKeyPath:ofObject:change:context: 方法，当被观察属性变化时，系统会调用此方法，在该方法中处理属性变化的逻辑。
   • 移除观察：在不再需要观察时，调用 removeObserver:forKeyPath: 方法，从被观察对象上移除观察者，避免内存泄漏。
2. 关键方法：
   • addObserver:forKeyPath:options:context:：用于注册观察。
   • observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:：观察回调方法，处理属性变化。
   • removeObserver:forKeyPath:：移除观察。

例如：

// 注册观察
[someObject addObserver:self forKeyPath:@"someProperty" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];

// 实现回调
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    if ([keyPath isEqualToString:@"someProperty"]) {
        id newValue = change[NSKeyValueChangeNewKey];
        // 处理新值
    }
}

// 移除观察
[someObject removeObserver:self forKeyPath:@"someProperty"];