IOS开发系列--Objective-C之KVC、KVO

概述

由于ObjC主要基于Smalltalk进行设计,因此它有很多类似于Ruby、Python的动态特性,例如动态类型、动态加载、动态绑定等。今天我们着重介绍ObjC中的键值编码(KVC)、键值监听(KVO)特性:

  1. 键值编码KVC
  2. 键值监听KVO

键值编码KVC

我们知道在C#中可以通过反射读写一个对象的属性,有时候这种方式特别方便,因为你可以利用字符串的方式去动态控制一个对象。其实由于ObjC的语言特性,你根部不必进行任何操作就可以进行属性的动态读写,这种方式就是Key Value Coding(简称KVC)。

KVC的操作方法由NSKeyValueCoding协议提供,而NSObject就实现了这个协议,也就是说ObjC中所有的对象都支持KVC操作,常用的KVC操作方法如下:

  • 动态设置: setValue:属性值 forKey:属性名(用于简单路径)、setValue:属性值 forKeyPath:属性路径(用于复合路径,例如Person有一个Account类型的属性,那么person.account就是一个复合属性)
  • 动态读取: valueForKey:属性名 valueForKeyPath:属性名(用于复合路径)

下面通过一个例子来理解KVC

Account.h

//
//  Account.h
//  KVCAndKVO
//
//  Created by Kenshin Cui on 14-2-16.
//  Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.
//
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Account : NSObject
#pragma mark - 属性
#pragma mark 余额
@property (nonatomic,assign) float balance;
@end

Account.m

//
//  Account.m
//  KVCAndKVO
//
//  Created by Kenshin Cui on 14-2-16.
//  Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.
//
#import "Account.h"
@implementation Account
@end

Person.h

//
//  Person.h
//  KVCAndKVO
//
//  Created by Kenshin Cui on 14-2-16.
//  Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.
//
#import <Foundation/Foundation.h>
@class Account;
@interface Person : NSObject{
    @private
    int _age;
}
#pragma mark - 属性
#pragma mark 姓名
@property (nonatomic,copy) NSString *name;
#pragma mark 账户
@property (nonatomic,retain) Account *account;
#pragma mark - 公共方法
#pragma mark 显示人员信息
-(void)showMessage;
@end

Person.m

//
//  Person.m
//  KVCAndKVO
//
//  Created by Kenshin Cui on 14-2-16.
//  Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.
//
#import "Person.h"
@implementation Person
#pragma mark - 公共方法
#pragma mark 显示人员信息
-(void)showMessage{
    NSLog(@"name=%@,age=%d",_name,_age);
}
@end

main.m

//
//  main.m
//  KVCAndKVO
//
//  Created by Kenshin Cui on 14-2-16.
//  Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.
//
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Person.h"
#import "Account.h"
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Person *person1=[[Person alloc]init];
        [person1 setValue:@"Kenshin" forKey:@"name"];
        [person1 setValue:@28 forKey:@"age"];//注意即使一个私有变量仍然可以访问
        [person1 showMessage];
        //结果:name=Kenshin,age=28
        NSLog(@"person1's name is :%@,age is :%@",person1.name,[person1 valueForKey:@"age"]);
        //结果:person1's name is :Kenshin,age is :28
        Account *account1=[[Account alloc]init];
        person1.account=account1;//注意这一步一定要先给account属性赋值,否则下面按路径赋值无法成功,因为account为nil,当然这一步骤也可以写成:[person1 setValue:account1 forKeyPath:@"account"];
        [person1 setValue:@100000000.0 forKeyPath:@"account.balance"];
        NSLog(@"person1's balance is :%.2f",[[person1 valueForKeyPath:@"account.balance"] floatValue]);
        //结果:person1's balance is :100000000.00
    }
    return 0;
}

KVC使用起来比较简单,但是它如何查找一个属性进行读取呢?具体查找规则(假设现在要利用KVC对a进行读取):

  • 如果是动态设置属性,则优先考虑调用setA方法,如果没有该方法则优先考虑搜索成员变量_a,如果仍然不存在则搜索成员变量a,如果最后仍然没搜索到则会调用这个类的setValue:forUndefinedKey:方法(注意搜索过程中不管这些方法、成员变量是私有的还是公共的都能正确设置);
  • 如果是动态读取属性,则优先考虑调用a方法(属性a的getter方法),如果没有搜索到则会优先搜索成员变量_a,如果仍然不存在则搜索成员变量a,如果最后仍然没搜索到则会调用这个类的valueforUndefinedKey:方法(注意搜索过程中不管这些方法、成员变量是私有的还是公共的都能正确读取);

键值监听KVO

我们知道在WPF、Silverlight中都有一种双向绑定机制,如果数据模型修改了之后会立即反映到UI视图上,类似的还用如今比较流行的基于MVVM设计模式的前端框架,例如Knockout.js。其实在ObjC中原生就支持这种机制,它叫做Key Value Observing(简称KVO)。KVO其实是一种观察者模式,利用它可以很容易实现视图组件和数据模型的分离,当数据模型的属性值改变之后作为监听器的视图组件就会被激发,激发时就会回调监听器自身。在ObjC中要实现KVO则必须实现NSKeyValueObServing协议,不过幸运的是NSObject已经实现了该协议,因此所有的ObjC对象都可以使用KVO。

在ObjC中使用KVO操作常用的方法如下:

  • 注册指定Key路径的监听器: addObserver: forKeyPath: options:  context:
  • 删除指定Key路径的监听器: removeObserver: forKeyPathremoveObserver: forKeyPath: context:
  • 回调监听: observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:

KVO的使用步骤也比较简单:

  1. 通过addObserver: forKeyPath: options: context:为被监听对象(它通常是数据模型)注册监听器
  2. 重写监听器的observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:方法

由于我们还没有介绍过IOS的界面编程,这里我们还是在上面的例子基础上继续扩展,假设当我们的账户余额balance变动之后我们希望用户可以及时获得通知。那么此时Account就作为我们的被监听对象,需要Person为它注册监听(使用addObserver: forKeyPath: options: context:);而人员Person作为监听器需要重写它的observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:方法,当监听的余额发生改变后会回调监听器Person监听方法(observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:)。下面通过代码模拟上面的过程:

Account.h

//
//  Account.h
//  KVCAndKVO
//
//  Created by Kenshin Cui on 14-2-16.
//  Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.
//
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Account : NSObject
#pragma mark - 属性
#pragma mark 余额
@property (nonatomic,assign) float balance;
@end

Account.m

//
//  Account.m
//  KVCAndKVO
//
//  Created by Kenshin Cui on 14-2-16.
//  Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.
//
#import "Account.h"
@implementation Account
@end

Person.h

//
//  Person.h
//  KVCAndKVO
//
//  Created by Kenshin Cui on 14-2-16.
//  Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.
//
#import <Foundation/Foundation.h>
@class Account;
@interface Person : NSObject{
    @private
    int _age;
}
#pragma mark - 属性
#pragma mark 姓名
@property (nonatomic,copy) NSString *name;
#pragma mark 账户
@property (nonatomic,retain) Account *account;
#pragma mark - 公共方法
#pragma mark 显示人员信息
-(void)showMessage;
@end

Person.m

//
//  Person.m
//  KVCAndKVO
//
//  Created by Kenshin Cui on 14-2-16.
//  Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.
//
#import "Person.h"
#import "Account.h"
@implementation Person
#pragma mark - 公共方法
#pragma mark 显示人员信息
-(void)showMessage{
    NSLog(@"name=%@,age=%d",_name,_age);
}
#pragma mark 设置人员账户
-(void)setAccount:(Account *)account{
    _account=account;
    //添加对Account的监听
    [self.account addObserver:self forKeyPath:@"balance" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
}
#pragma mark - 覆盖方法
#pragma mark 重写observeValueForKeyPath方法,当账户余额变化后此处获得通知
-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context{
    if([keyPath isEqualToString:@"balance"]){//这里只处理balance属性
        NSLog(@"keyPath=%@,object=%@,newValue=%.2f,context=%@",keyPath,object,[[change objectForKey:@"new"] floatValue],context);
    }
}
#pragma mark 重写销毁方法
-(void)dealloc{
    [self.account removeObserver:self forKeyPath:@"balance"];//移除监听
    //[super dealloc];//注意启用了ARC,此处不需要调用
}
@end

main.m

//
//  main.m
//  KVCAndKVO
//
//  Created by Kenshin Cui on 14-2-16.
//  Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.
//
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Person.h"
#import "Account.h"
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Person *person1=[[Person alloc]init];
        person1.name=@"Kenshin";
        Account *account1=[[Account alloc]init];
        account1.balance=100000000.0;
        person1.account=account1;
        account1.balance=200000000.0;//注意执行到这一步会触发监听器回调函数observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:
        //结果:keyPath=balance,object=<Account: 0x100103aa0>,newValue=200000000.00,context=(null)
    }
    return 0;
}

在上面的代码中我们在给人员分配账户时给账户的balance属性添加了监听,并且在监听回调方法中输出了监听到的信息,同时在对象销毁时移除监听,这样形成了一个典型的KVO应用。

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