面试题：Objective-C中KVO与其他设计模式的对比及优化

Question

将Objective-C中的KVO与其他常见的设计模式（如观察者模式、代理模式）进行对比，分析它们在使用场景、优缺点等方面的异同。假设在一个复杂的iOS项目中，频繁使用KVO导致性能问题，你会如何对其进行优化？

Answer 1

1. KVO、观察者模式、代理模式对比

• 使用场景
  • KVO（Key - Value Observing）：主要用于监听对象属性值的变化，在iOS开发中，适用于数据模型变化时，相关视图需要更新的场景，比如一个用户信息模型的某个属性改变，对应的用户信息展示视图需要更新。
  • 观察者模式（Observer Pattern）：更通用，用于当一个对象状态发生变化时，需要通知多个依赖它的对象。在iOS开发中，例如游戏场景中，角色状态变化时，通知所有相关的场景元素进行更新。
  • 代理模式（Proxy Pattern）：通常用于对象间一对一的交互，一个对象（代理）代表另一个对象（委托者）处理某些任务。比如在UITableView的代理方法中，代理对象负责处理表格的各种交互行为。
• 优点
  • KVO：实现简单，只需要注册观察者，当被观察属性变化时会自动触发回调。代码耦合度相对较低，被观察对象不需要知道谁在观察它。
  • 观察者模式：可扩展性强，能方便地添加或移除观察者。支持广播机制，一个主题对象状态改变可通知多个观察者。
  • 代理模式：职责明确，代理对象专注处理特定任务，使委托者对象更简洁。提高了代码的可维护性和可测试性。
• 缺点
  • KVO：只能监听属性变化，且依赖于运行时机制，可能带来一定性能开销。被观察对象的属性必须是 @dynamic 或者符合KVO编码规范，限制较多。
  • 观察者模式：如果观察者过多，可能导致通知性能问题。主题对象和观察者之间可能存在循环引用问题。
  • 代理模式：由于代理对象和委托者对象是一对一关系，当需要多个对象处理同一任务时，需要创建多个代理对象，代码量可能较大。

2. KVO性能问题优化

• 减少不必要的观察：仔细分析项目中哪些属性变化真正需要触发相关操作，取消对不必要属性的KVO监听。
• 合并观察：如果多个属性变化触发的操作类似，可以考虑合并对这些属性的观察，在回调中统一处理，减少回调次数。
• 使用弱引用：避免观察者和被观察对象之间的循环引用，防止内存泄漏，使用 NSKeyValueObservingOptions 中的 NSKeyValueObservingOptionInitial 选项，在注册观察时就获取初始值，避免不必要的重复处理。
• 优化回调处理逻辑：在KVO回调方法中，尽量减少复杂的计算和耗时操作，将耗时操作放到后台线程处理，或者优化算法，提高处理效率。