面试题：Objective-C中KVO与多线程及内存管理

Question

在多线程环境下使用Objective-C的KVO进行属性变化监听，可能会遇到哪些问题？如何在这种场景下确保内存管理的正确性，避免内存泄漏和数据竞争等问题？请详细阐述你的解决方案及思路。

Answer 1

可能遇到的问题

1. 内存泄漏：如果观察者对象持有被观察对象的强引用，而被观察对象又对观察者进行注册KVO，可能形成循环引用，导致内存泄漏。
2. 数据竞争：多线程环境下，不同线程可能同时对被观察属性进行修改和监听，可能导致监听逻辑执行顺序混乱，数据不一致等问题。

解决方案及思路

1. 解决内存泄漏：
   • 使用弱引用：在观察者对象中使用__weak修饰符来持有被观察对象的引用，避免循环引用。例如：

__weak id observedObjectWeakRef = observedObject;
[observedObjectWeakRef addObserver:self forKeyPath:@"someProperty" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];

- **在合适时机移除观察者**：在观察者对象的`dealloc`方法中，移除对被观察对象的KVO监听。

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

2. 解决数据竞争：
   • 使用队列：将KVO的注册、移除以及监听回调逻辑都放在同一个队列（如dispatch_queue_t）中执行。这样可以保证这些操作是串行执行，避免多线程竞争。

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.example.kvoQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_async(queue, ^{
    [self.observedObject addObserver:self forKeyPath:@"someProperty" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
});
// 在监听回调中也使用该队列
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    dispatch_async(queue, ^{
        // 处理属性变化逻辑
    });
}

- **使用锁**：在对被观察属性进行修改和KVO相关操作时，使用锁（如`@synchronized`块或`NSLock`）来保证同一时间只有一个线程能进行操作。

@synchronized(self.observedObject) {
    self.observedObject.someProperty = newValue;
}

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    @synchronized(object) {
        // 处理属性变化逻辑
    }
}