面试题：Objective-C中KVO在复杂场景下的应用与优化

Question

假设在一个大型的Objective-C项目中，存在多个视图控制器之间通过KVO进行数据监听和交互，出现了性能问题。请分析可能的原因，并提出优化方案，同时说明如何确保KVO在多线程环境下的稳定性。

Answer 1

可能原因分析

1. 过多不必要的观察：在多个视图控制器间，如果大量设置KVO观察，尤其是对频繁变化的属性观察，会造成大量的通知发送和处理，消耗性能。
2. 观察逻辑复杂：观察回调方法中执行复杂计算、大量I/O操作或频繁更新UI等，会导致主线程阻塞，影响性能。
3. 未正确移除观察：视图控制器销毁时若未正确移除KVO观察，会导致观察者泄漏，不仅占用内存，还可能继续接收通知，引发异常和性能问题。

优化方案

1. 精简观察：仔细梳理业务，仅对真正需要监听且变化频率合理的属性设置KVO观察。
2. 简化观察逻辑：在观察回调方法中尽量只做数据更新相关操作，复杂计算放到后台线程执行，更新UI操作则切回主线程。例如：

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    if ([keyPath isEqualToString:@"yourKeyPath"]) {
        dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
            // 复杂计算
            id newValue = change[NSKeyValueChangeNewKey];
            // 计算结果
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                // 更新UI
            });
        });
    }
}

3. 正确移除观察：在视图控制器的dealloc方法中移除KVO观察，例如：

- (void)dealloc {
    [self.observedObject removeObserver:self forKeyPath:@"yourKeyPath"];
}

多线程环境下稳定性确保

1. 指定线程接收通知：在添加KVO观察时，通过NSKeyValueObservingOptionInitial和NSKeyValueObservingOptionNew选项，指定在哪个线程接收通知。例如在主线程接收通知：

[self.observedObject addObserver:self forKeyPath:@"yourKeyPath" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionInitial context:nil];

2. 线程安全的属性访问：被观察对象的属性在多线程环境下访问时，要保证线程安全。可以使用锁（如NSLock、@synchronized）或dispatch_queue来保护属性访问。例如：

@property (nonatomic, strong) NSLock *propertyLock;
- (void)setYourProperty:(id)newValue {
    [self.propertyLock lock];
    _yourProperty = newValue;
    [self.propertyLock unlock];
}
- (id)yourProperty {
    [self.propertyLock lock];
    id value = _yourProperty;
    [self.propertyLock unlock];
    return value;
}

3. 避免跨线程操作问题：确保KVO回调中的操作与所在线程兼容，避免在子线程更新UI等不允许的跨线程操作。在需要跨线程传递数据时，使用线程安全的方式，如dispatch_async等。