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iOS之键值编码(KVC)与键值监听(KVO)

 苏小妖
发布于 2017/05/06 11:12
字数 2273
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KVC简介

我们知道可以通过setter、getter方法来设置和修改对象的属性,也知道如何通过简化的点语法来设置、修改对象的属性。实际上,Objective-C还支持一种更灵活的操作方式,这种方式允许以字符串形式间接操作对象的属性,这种方式的全称是Key Value Coding(简称KVC),即键值编码。

简单的KVC

最基本的KVC由NSKeyValueCoding协议提供支持,最基本的操作属性的两个方法如下:

  • setValue:属性值forKey:属性名:为指定属性设置值。
  • valueForKey:属性名:获取指定属性的值。

用法如下: @property (nonatomic, copy) NSString *name; 设定: [object setValue:@"Suxiaoyao" forKey:@"name"] 取值: NSString *nameStr = [object valueForKey:@"name"]

对于setValue:属性值 forKey:@"name";代码,底层的执行机制如下:

  • (1).程序优先调用“setName:属性值;”代码通过setter方法完成设置。
  • (2).如果该类没有setName:方法,KVC机制会搜索该类名为_name的成员变量,找到后对_name成员变量赋值。
  • (3).如果该类既没有setName:方法,也没有定义_name成员变量,KVC机制会搜索该类名为name的成员变量,找到后对name成员变量赋值。
  • (4).如果上面3条都没有找到,系统将会执行该对象的setValue: forUndefinedKey:方法。默认setValue: forUndefinedKey:方法会引发一个异常,将会导致程序崩溃。

对于“valueForKey:@"name";”代码,底层执行机制如下:

  • (1).程序优先调用"name;"代码来获取该getter方法的返回值。
  • (2).如果该类没有name方法,KVC机制会搜索该类名为_name的成员变量,找到后返回_name成员变量的值。
  • (3).如果该类既没有name方法,也没有定义_name成员变量,KVC机制会搜索该类名为name的成员变量,找到后返回name成员变量的值。
  • (4).如果上面3条都没有找到,系统将会执行该对象的valueForUndefinedKey:方法。默认valueForUndefinedKey:方法会引发一个异常,将会导致程序崩溃。

处理不存在的key

前面提到过,当使用KVC方式操作属性时,这些属性可能不存在,此时系统只是引发了异常,并没有进行任何特别的处理。但是在我们的实际开发中,结合我们的业务场景,我们总是不希望程序会崩溃,此时我们可以考虑重写setValue: forUndefinedKey:方法与valueForUndefinedKey:方法。

- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key {
    
    NSLog(@"您设置的key:[%@]不存在", key);
    NSLog(@"您设置的value为:[%@]", value);
    
}

- (id)valueForUndefinedKey:(NSString *)key {
    
    NSLog(@"您访问的key:[%@]不存在", key);
    return nil;
    
}

这样的话,当KVC操作并不存在的key时,KVC机制总是会调用重写的方法进行处理,通过这种处理机制,可以非常方便的定制自己的处理行为。

处理nil值

当调用KVC来设置对象的属性时,如果属性的类型是对象类型(如NSString),尝试将属性设置为nil,是合法的,程序可以正常运行。

但是如果属性的类型是基本类型(如int、float、double),尝试将属性设置为nil,程序将会崩溃引发以下异常**'NSInvalidArgumentException',并且从提示信息可以知道setNilValueForKey:方法导致了这个异常。当程序尝试为某个属性设置nil值时,如果该属性并不接受nil值,那么程序将会自动执行该对象的setNilValueForKey:**方法。我们同样可以重写这个方法:

- (void)setNilValueForKey:(NSString *)key {
    
    //对不能接受nil的属性进行处理
    if ([key isEqualToString:@"price"]) {
        
        //对应你具体的业务来处理
        price = 0;
        
    }else {
        
        [super setNilValueForKey:key];
        
    }
    
}

我们可以通过重写这个方法,并且根据我们不同的业务场景做单独处理。

Key路径(Key Path)

KVC 同样允许我们通过关系来访问对象。假设 person 对象有属性 address,address 有属性 city,我们可以这样通过 person 来访问 city:

[person valueForKeyPath:@"address.city"];

值得注意的是这里我们调用 -valueForKeyPath: 而不是 -valueForKey:。

KVC协议中为操作Key路径的方法如下:

  • setValue:forKeyPath: 根据Key路径设置属性值
  • valueForKeyPath: 根据Key路径获取属性值

集合的操作

一个常常被忽视的 KVC 特性是它对集合操作的支持。举个例子,我们可以这样来获得一个数组中最大的值:

NSArray *a = @[@4, @84, @2];
NSLog(@"max = %@", [a valueForKeyPath:@"@max.self"]);

或者说,我们有一个 Transaction 对象的数组,对象有属性 amount 的话,我们可以这样获得最大的 amount:

NSArray *a = @[transaction1, transaction2, transaction3];
NSLog(@"max = %@", [a valueForKeyPath:@"@max.amount"]);

当我们调用 [a valueForKeyPath:@"@max.amount"]的时候,它会在数组 a的每个元素中调用 -valueForKey:@"amount"然后返回最大的那个。KVC 的苹果官方文档有一个章节 Collection Operators 详细的讲述了类似的用法。

KVC小结

前面介绍了这么多内容,大家可能感到疑惑,为什么要用KVC方式来操作呢?直接调用对象的setter与getter方法进行操作不可以吗?是不是KVC方式的性能更好呢?实际上,通过KVC操作对象的性能比通过setter、getter方式操作的性能更差,使用KVC编程的优势是更加简洁,更适合提炼一些通用性质的代码。由于KVC允许通过字符串形式来操作对象的属性,这个字符串既可是常量,也可是变量,因此具有极高的灵活性。

键值监听(KVO)

在iOS应用的开发过程中,iOS应用通常会把应用程序组件分开成数据模型组件和视图组件,其中数据模型组件负责维护应用程序的状态数据,而视图组件则负责显示数据模型组件内部的状态数据。

对于上面的设计结构,如果程序存在的需求是:在数据模型组件的状态数据发生改变时,视图组件能动态地更新自己,及时显示数据模型组件更新后的数据。

iOS为我们提供了一种优秀的解决方案:利用KVO(Key Value Observing)机制。

KVO机制NSKeyValueObserving协议提供支持,当然,NSObject遵守了该协议,因此,NSObject的子类都可使用该协议中的方法,该协议包含如下常用的方法可用于注册监听器:

  • addObserver:forKeyPath:options:context: 注册一个监听器用于监听指定Key路径
  • removeObserver:forKeyPath: 为指定Key路径删除指定的监听器
  • removeObserver:forKeyPath:context: 为指定Key路径删除指定的监听器,只是多了一个context参数。

对于上面的需求,很容易想到可以让视图组件来监听数据模型组件的改变,当数据模型组件的key路径对应的属性发生改变时,作为监听器的视图组件将被激发,激发时就会回调监听器自身的监听方法,该监听方法如下: observeValueForKeyPath:ofObject:change:context: 由此可见,作为监听器的视图组件需要重写observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法,重写该方法时就可以得到最新修改的数据,从而使用最新的数据来更新视图组件的显示。

KVO编程的步骤如下:

  • 为被监听对象(通常是数据模型组件)注册监听器
  • 重写监听器的observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法
  • 移除监听器

KVO实例场景

我们要监听一个人的心跳,并且在屏幕上显示出来

我们定义出model

@interface Person : NSObject

/**
 心跳
 */
@property (nonatomic, copy) NSString *heartbeat;

@end

@implementation Person

@end

定义此model为Controller的属性,实例化它,监听它的属性,并显示在当前的View里边

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) Person *person;

@property (nonatomic, strong) UILabel *heartbeatLabel;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    self.person = [[Person alloc] init];
    [self.person setValue:@"72" forKey:@"heartbeat"];
    [self.person addObserver:self forKeyPath:@"heartbeat" options:NSKeyValueObservingOptionNew|NSKeyValueObservingOptionOld context:nil];
 
    self.heartbeatLabel = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 100, 30)];
    self.heartbeatLabel.textColor = [UIColor redColor];
    self.heartbeatLabel.text = [self.person valueForKey:@"heartbeat"];
    [self.view addSubview:self.heartbeatLabel];
    
    UIButton *runButton = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeRoundedRect];
    runButton.frame = CGRectMake(0, 0, 100, 30);
    runButton.backgroundColor = [UIColor redColor];
    [runButton addTarget:self action:@selector(run:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
    [self.view addSubview:runButton];
    
}

当点击button的时候,调用run方法,修改对象的属性

- (void)run:(UIButton *)sender {
    
    [self.person setValue:@"100" forKey:@"heartbeat"];
    
}

实现回调方法

-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context
{
    if([keyPath isEqualToString:@"heartbeat"])
    {
        self.heartbeatLabel.text = [change objectForKey:@"new"];
    }
}

增加观察与取消观察是成对出现的,所以需要在最后的时候,移除观察者

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

KVO小结

KVO这种编码方式使用起来很简单,很适用于model修改后,引发的view的变化这种情况,就像上边的例子那样,当更改属性的值后,监听对象会立即得到通知。

希望对您有帮助,如果文章中有问题,欢迎评论留言~,谢谢支持~欢迎关注,我会在空余时间更新技术文章~

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