面试题：Objective-C中KVO的依赖关系及手动触发机制

Question

在Objective-C的KVO（Key - Value Observing）机制中，如何建立属性之间的依赖关系？如果要手动触发KVO通知，应该怎么做，需要注意哪些问题？

Answer 1

建立属性之间的依赖关系

1. 重写+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingValueForKey:方法
   • 当某个属性的变化会影响到另一个属性的值时，在类中重写这个类方法。例如，如果有一个fullName属性依赖于firstName和lastName属性：

   + (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingValueForKey:(NSString *)key {
       NSSet *keyPaths = [super keyPathsForValuesAffectingValueForKey:key];
       if ([key isEqualToString:@"fullName"]) {
           NSMutableSet *affectingKeys = [NSMutableSet setWithSet:keyPaths];
           [affectingKeys addObject:@"firstName"];
           [affectingKeys addObject:@"lastName"];
           keyPaths = [NSSet setWithSet:affectingKeys];
       }
       return keyPaths;
   }
   

2. 使用@dynamic关键字（适用于自定义存取方法）
   • 如果属性使用自定义存取方法，可以在类扩展中声明属性为@dynamic，然后在实现存取方法时，手动调用willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:方法来通知依赖关系。例如：

   @interface MyClass ()
   @property (nonatomic, strong) NSString *firstName;
   @property (nonatomic, strong) NSString *lastName;
   @dynamic fullName;
   @end
   
   @implementation MyClass
   - (NSString *)fullName {
       return [NSString stringWithFormat:@"%@ %@", self.firstName, self.lastName];
   }
   - (void)setFirstName:(NSString *)firstName {
       [self willChangeValueForKey:@"firstName"];
       _firstName = firstName;
       [self didChangeValueForKey:@"firstName"];
       [self didChangeValueForKey:@"fullName"];
   }
   - (void)setLastName:(NSString *)lastName {
       [self willChangeValueForKey:@"lastName"];
       _lastName = lastName;
       [self didChangeValueForKey:@"lastName"];
       [self didChangeValueForKey:@"fullName"];
   }
   @end
   

手动触发KVO通知

1. 调用willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:方法
   • 在属性值改变之前调用willChangeValueForKey:，改变之后调用didChangeValueForKey:。例如：

   - (void)setSomeProperty:(id)newValue {
       [self willChangeValueForKey:@"someProperty"];
       _someProperty = newValue;
       [self didChangeValueForKey:@"someProperty"];
   }
   

2. 使用NSKeyValueChange枚举值（用于复杂变化）
   • 如果属性的变化比较复杂，如数组的插入、删除等，可以使用NSKeyValueChange枚举值来更精确地描述变化。例如，对于一个可变数组属性myArray：

   NSMutableArray *array = self.myArray;
   NSIndexSet *indexSet = [NSIndexSet indexSetWithIndex:0];
   id objectToInsert = @"New Object";
   [self willChange:NSKeyValueChangeInsertion valuesAtIndexes:indexSet forKey:@"myArray"];
   [array insertObject:objectToInsert atIndex:0];
   [self didChange:NSKeyValueChangeInsertion valuesAtIndexes:indexSet forKey:@"myArray"];
   

注意问题

1. 线程安全
   • 在多线程环境下，KVO通知的触发需要注意线程安全。如果在不同线程中修改属性值并触发KVO，可能会导致数据竞争和未定义行为。可以使用锁（如NSLock、@synchronized等）来保证在修改属性值和触发通知时的线程安全。
2. 注册和注销观察者
   • 确保在合适的时机注册和注销观察者。如果没有及时注销观察者，可能会导致悬空指针引用，特别是当被观察对象被释放后，观察者仍然试图访问已释放对象的属性，从而引发程序崩溃。
3. 性能影响
   • 手动触发KVO通知会带来一定的性能开销，尤其是在频繁触发的情况下。尽量避免不必要的KVO通知触发，以提高程序的性能。例如，可以批量处理属性变化，然后一次性触发通知，而不是每次小变化都触发。