KVC 和 KVO

請叫我馬老師發表於2018-11-24

原文：https://www.objc.io/issues/7-foundation/key-value-coding-and-observing/

中文譯文：https://objccn.io/issue-7-3/

本文是截止目前我看到的最好的KVO，KVC的文章，特此mark一下

Key-value coding (KVC) 和 key-value observing (KVO) 是兩種能讓我們駕馭 Objective-C 動態特性並簡化程式碼的機制。在這篇文章裡，我們將接觸一些如何利用這些特性的例子。

觀察 model 物件的變化

在 Cocoa 的模型-檢視-控制器 (Model-view-controller)架構裡，控制器負責讓檢視和模型同步。這一共有兩步：當 model 物件改變的時候，檢視應該隨之改變以反映模型的變化；當使用者和控制器互動的時候，模型也應該做出相應的改變。

KVO 能幫助我們讓檢視和模型保持同步。控制器可以觀察檢視依賴的屬性變化。

讓我們看一個例子：我們的模型類 LabColor 代表一種 Lab色彩空間裡的顏色。和 RGB 不同，這種色彩空間有三個元素 L, a, b。我們要做一個用來改變這些值的滑塊和一個顯示顏色的方塊區域。

我們的模型類有以下三個用來代表顏色的屬性：

@property (nonatomic) double lComponent;
@property (nonatomic) double aComponent;
@property (nonatomic) double bComponent;

依賴的屬性

我們需要從這個類建立一個 UIColor 物件來顯示出顏色。我們新增三個額外的屬性，分別對應 R, G, B：

@property (nonatomic, readonly) double redComponent;
@property (nonatomic, readonly) double greenComponent;
@property (nonatomic, readonly) double blueComponent;

@property (nonatomic, strong, readonly) UIColor *color;

有了這些以後，我們就可以建立這個類的介面了：

@interface LabColor : NSObject

@property (nonatomic) double lComponent;
@property (nonatomic) double aComponent;
@property (nonatomic) double bComponent;

@property (nonatomic, readonly) double redComponent;
@property (nonatomic, readonly) double greenComponent;
@property (nonatomic, readonly) double blueComponent;

@property (nonatomic, strong, readonly) UIColor *color;

@end

維基百科提供了轉換 RGB 到 Lab 色彩空間的演算法。寫成方法之後如下所示：

- (double)greenComponent;
{
    return D65TristimulusValues[1] * inverseF(1./116. * (self.lComponent + 16) + 1./500. * self.aComponent);
}

[...]

- (UIColor *)color
{
    return [UIColor colorWithRed:self.redComponent * 0.01 green:self.greenComponent * 0.01 blue:self.blueComponent * 0.01 alpha:1.];
}

這些程式碼沒什麼令人激動的地方。有趣的是 greenComponent 屬性依賴於 lComponent 和 aComponent。不論何時設定 lComponent 的值，我們需要讓 RGB 三個 component 中與其相關的成員以及 color 屬性都要得到通知以保持一致。這一點這在 KVO 中很重要。

Foundation 框架提供的表示屬性依賴的機制如下：

+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingValueForKey:(NSString *)key

更詳細的如下：

+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffecting<鍵名>

在我們的例子中如下：

+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingRedComponent
{
    return [NSSet setWithObject:@"lComponent"];
}

+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingGreenComponent
{
    return [NSSet setWithObjects:@"lComponent", @"aComponent", nil];
}

+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingBlueComponent
{
    return [NSSet setWithObjects:@"lComponent", @"bComponent", nil];
}

+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingColor
{
    return [NSSet setWithObjects:@"redComponent", @"greenComponent", @"blueComponent", nil];
}

現在我們完整的表達了屬性之間的依賴關係。請注意，我們可以把這些屬性連結起來。打個比方，如果我們寫一個子類去 override redComponent 方法，這些依賴關係仍然能正常工作。

觀察變化

現在讓我們目光轉向控制器。 NSViewController 的子類擁有 LabColor model 物件作為其屬性。

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) LabColor *labColor;

@end

我們把檢視控制器註冊為觀察者來接收 KVO 的通知，這可以用以下 NSObject 的方法來實現：

- (void)addObserver:(NSObject *)anObserver
         forKeyPath:(NSString *)keyPath
            options:(NSKeyValueObservingOptions)options
            context:(void *)context

這會讓以下方法：

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
                      ofObject:(id)object
                        change:(NSDictionary *)change
                       context:(void *)context

在當 keyPath 的值改變的時候在觀察者 anObserver 上面被呼叫。這個 API 看起來有一點嚇人。更糟糕的是，我們還得記得呼叫以下的方法

- (void)removeObserver:(NSObject *)anObserver
            forKeyPath:(NSString *)keyPath

來移除觀察者，否則我們我們的 app 會因為某些奇怪的原因崩潰。

對於大多數的應用來說，KVO 可以通過輔助類用一種更簡單優雅的方式實現。我們在檢視控制器新增以下的觀察記號（Observation token）屬性：

@property (nonatomic, strong) id colorObserveToken;

當 labColor 在檢視控制器中被設定時，我們只要 override labColor 的 setter 方法就行了：

- (void)setLabColor:(LabColor *)labColor
{
    _labColor = labColor;
    self.colorObserveToken = [KeyValueObserver observeObject:labColor
                                                     keyPath:@"color"
                                                      target:self
                                                    selector:@selector(colorDidChange:)
                                                     options:NSKeyValueObservingOptionInitial];
}

- (void)colorDidChange:(NSDictionary *)change;
{
    self.colorView.backgroundColor = self.labColor.color;
}

KeyValueObserver 輔助類 封裝了 -addObserver:forKeyPath:options:context:，-observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:和-removeObserverForKeyPath: 的呼叫，讓檢視控制器遠離雜亂的程式碼。

整合到一起

檢視控制器需要對 L，a，b 的滑塊控制做出反應：

- (IBAction)updateLComponent:(UISlider *)sender;
{
    self.labColor.lComponent = sender.value;
}

- (IBAction)updateAComponent:(UISlider *)sender;
{
    self.labColor.aComponent = sender.value;
}

- (IBAction)updateBComponent:(UISlider *)sender;
{
    self.labColor.bComponent = sender.value;
}

所有的程式碼都在我們的 GitHub 示例程式碼 中找到。

手動通知 vs 自動通知

我們剛才所做的事情有點神奇，但是實際上發生的事情是，當 LabColor 例項的 -setLComponent: 等方法被呼叫的時候以下方法：

- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key

和：

- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key

會在執行 -setLComponent: 中的程式碼之前以及之後被自動呼叫。如果我們寫了 -setLComponent: 或者我們選擇使用自動 synthesize 的 lComponent 的 accessor 到時候就會發生這樣的事情。

有些情況下當我們需要 override -setLComponent: 並且我們要控制是否傳送鍵值改變的通知的時候，我們要做以下的事情：

+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForLComponent;
{
    return NO;
}

- (void)setLComponent:(double)lComponent;
{
    if (_lComponent == lComponent) {
        return;
    }
    [self willChangeValueForKey:@"lComponent"];
    _lComponent = lComponent;
    [self didChangeValueForKey:@"lComponent"];
}

我們關閉了 -willChangeValueForKey: 和 -didChangeValueForKey: 的自動呼叫，然後我們手動呼叫他們。我們只應該在關閉了自動呼叫的時候我們才需要在 setter 方法裡手動呼叫 -willChangeValueForKey:和 -didChangeValueForKey:。大多數情況下，這樣優化不會給我們帶來太多好處。

如果我們在 accessor 方法之外改變例項物件（如 _lComponent ），我們要特別小心地和剛才一樣封裝 -willChangeValueForKey: 和 -didChangeValueForKey:。不過在多數情況下，我們只用 accessor 方法的話就可以了，這樣程式碼會簡潔很多。

KVO 和 context

有時我們會有理由不想用 KeyValueObserver 輔助類。建立另一個物件會有額外的效能開銷。如果我們觀察很多個鍵的話，這個開銷可能會變得明顯。

如果我們在實現一個類的時候把它自己註冊為觀察者的話：

- (void)addObserver:(NSObject *)anObserver
         forKeyPath:(NSString *)keyPath
            options:(NSKeyValueObservingOptions)options
            context:(void *)context

一個非常重要的點是我們要傳入一個這個類唯一的 context。我們推薦把以下程式碼

static int const PrivateKVOContext;

寫在這個類 .m 檔案的頂端，然後我們像這樣呼叫 API 並傳入 PrivateKVOContext 的指標：

[otherObject addObserver:self forKeyPath:@"someKey" options:someOptions context:&PrivateKVOContext];

然後我們這樣寫 -observeValueForKeyPath:... 的方法：

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
                      ofObject:(id)object
                        change:(NSDictionary *)change
                       context:(void *)context
{
    if (context == &PrivateKVOContext) {
        // 這裡寫相關的觀察程式碼
    } else {
        [super observeValueForKeyPath:keyPath ofObject:object change:change context:context];
    }
}

這將確保我們寫的子類都是正確的。如此一來，子類和父類都能安全的觀察同樣的鍵值而不會衝突。否則我們將會碰到難以 debug 的奇怪行為。

進階 KVO

我們常常需要當一個值改變的時候更新 UI，但是我們也要在第一次執行程式碼的時候更新一次 UI。我們可以用 KVO 並新增 NSKeyValueObservingOptionInitial 的選項 來一箭雙鵰地做好這樣的事情。這將會讓 KVO 通知在呼叫 -addObserver:forKeyPath:... 到時候也被觸發。

之前和之後

當我們註冊 KVO 通知的時候，我們可以新增 NSKeyValueObservingOptionPrior 選項，這能使我們在鍵值改變之前被通知。這和-willChangeValueForKey:被觸發的時間相對應。

如果我們註冊通知的時候附加了 NSKeyValueObservingOptionPrior 選項，我們將會收到兩個通知：一個在值變更前，另一個在變更之後。變更前的通知將會在 change 字典中有不同的鍵。我們可以像以下這樣區分通知是在改變之前還是之後被觸發的：

if ([change[NSKeyValueChangeNotificationIsPriorKey] boolValue]) {
    // 改變之前
} else {
    // 改變之後
}

值

如果我們需要改變前後的值，我們可以在 KVO 選項中加入 NSKeyValueObservingOptionNew 和/或 NSKeyValueObservingOptionOld。

更簡單的辦法是用 NSKeyValueObservingOptionPrior 選項，隨後我們就可以用以下方式提取出改變前後的值：

id oldValue = change[NSKeyValueChangeOldKey];
id newValue = change[NSKeyValueChangeNewKey];

通常來說 KVO 會在 -willChangeValueForKey: 和 -didChangeValueForKey: 被呼叫的時候儲存相應鍵的值。

索引

KVO 對一些集合類也有很強的支援，以下方法會返回集合物件：

-mutableArrayValueForKey:
-mutableSetValueForKey:
-mutableOrderedSetValueForKey:

我們將會詳細解釋這是怎麼工作的。如果你使用這些方法，change 字典裡會包含鍵值變化的型別（新增、刪除和替換）。對於有序的集合，change 字典會包含受影響的 index。

集合代理物件和變化的通知在用於更新UI的時候非常有效，尤其是處理大集合的時候。但是它們需要花費你一些心思。

KVO 和執行緒

一個需要注意的地方是，KVO 行為是同步的，並且發生與所觀察的值發生變化的同樣的執行緒上。沒有佇列或者 Run-loop 的處理。手動或者自動呼叫 -didChange... 會觸發 KVO 通知。

所以，當我們試圖從其他執行緒改變屬性值的時候我們應當十分小心，除非能確定所有的觀察者都用執行緒安全的方法處理 KVO 通知。通常來說，我們不推薦把 KVO 和多執行緒混起來。如果我們要用多個佇列和執行緒，我們不應該在它們互相之間用 KVO。

KVO 是同步執行的這個特性非常強大，只要我們在單一執行緒上面執行（比如主佇列 main queue），KVO 會保證下列兩種情況的發生：

首先，如果我們呼叫一個支援 KVO 的 setter 方法，如下所示：

self.exchangeRate = 2.345;

KVO 能保證所有 exchangeRate 的觀察者在 setter 方法返回前被通知到。

其次，如果某個鍵被觀察的時候附上了 NSKeyValueObservingOptionPrior 選項，直到 -observe... 被呼叫之前， exchangeRate 的 accessor 方法都會返回同樣的值。

KVC

最簡單的 KVC 能讓我們通過以下的形式訪問屬性：

@property (nonatomic, copy) NSString *name;

取值：

NSString *n = [object valueForKey:@"name"]

設定：

[object setValue:@"Daniel" forKey:@"name"]

值得注意的是這個不僅可以訪問作為物件屬性，而且也能訪問一些標量（例如 int 和 CGFloat）和 struct（例如 CGRect）。Foundation 框架會為我們自動封裝它們。舉例來說，如果有以下屬性：

@property (nonatomic) CGFloat height;

我們可以這樣設定它：

[object setValue:@(20) forKey:@"height"]

KVC 允許我們用屬性的字串名稱來訪問屬性，字串在這兒叫做鍵。有些情況下，這會使我們非常靈活地簡化程式碼。我們下一節介紹例子簡化列表 UI。

KVC 還有更多可以談的。集合（NSArray，NSSet 等）結合 KVC 可以擁有一些強大的集合操作。還有，物件可以支援用 KVC 通過代理物件訪問非常規的屬性。

簡化列表 UI

假設我們有這樣一個物件：

@interface Contact : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, copy) NSString *nickname;
@property (nonatomic, copy) NSString *email;
@property (nonatomic, copy) NSString *city;

@end

還有一個 detail 檢視控制器，含有四個對應的 UITextField 屬性：

@interface DetailViewController ()

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *nameField;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *nicknameField;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *emailField;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *cityField;

@end

我們可以簡化更新 UI 的邏輯。首先我們需要兩個方法：一個返回 model 裡我們用到的所有鍵的方法，一個把鍵對映到對應的文字框的方法：

- (NSArray *)contactStringKeys;
{
    return @[@"name", @"nickname", @"email", @"city"];
}

- (UITextField *)textFieldForModelKey:(NSString *)key;
{
    return [self valueForKey:[key stringByAppendingString:@"Field"]];
}

有了這個，我們可以從 model 裡更新文字框，如下所示：

- (void)updateTextFields;
{
    for (NSString *key in self.contactStringKeys) {
        [self textFieldForModelKey:key].text = [self.contact valueForKey:key];
    }
}

我們也可以用一個 action 方法讓四個文字框都能實時更新 model：

- (IBAction)fieldEditingDidEnd:(UITextField *)sender
{
    for (NSString *key in self.contactStringKeys) {
        UITextField *field = [self textFieldForModelKey:key];
        if (field == sender) {
            [self.contact setValue:sender.text forKey:key];
            break;
        }
    }
}

注意：我們之後會新增驗證輸入的部分，在鍵值驗證裡會提到。

最後，我們需要確認文字框在需要的時候被更新：

- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated;
{
    [super viewWillAppear:animated];
    [self updateTextFields];
}

- (void)setContact:(Contact *)contact
{
    _contact = contact;
    [self updateTextFields];
}

有了這個，我們的 detail 檢視控制器 就能正常工作了。

整個專案可以在 GitHub 上找到。它也用了我們後面提到的鍵值驗證。

鍵路徑（Key Path）

KVC 同樣允許我們通過關係來訪問物件。假設 person 物件有屬性 address，address 有屬性 city，我們可以這樣通過 person 來訪問 city：

[person valueForKeyPath:@"address.city"]

值得注意的是這裡我們呼叫 -valueForKeyPath: 而不是 -valueForKey:。

Key-Value Coding Without @property

不需要 @property 的 KVC

我們可以實現一個支援 KVC 而不用 @property 和 @synthesize 或是自動 synthesize 的屬性。最直接的方式是新增 -<key> 和 -set<Key>: 方法。例如我們想要 name ，我們這樣做：

- (NSString *)name;
- (void)setName:(NSString *)name;

這完全等於 @property 的實現方式。

但是當標量和 struct 的值被傳入 nil 的時候尤其需要注意。假設我們要 height 屬性支援 KVC 我們寫了以下的方法：

- (CGFloat)height;
- (void)setHeight:(CGFloat)height;

然後我們這樣呼叫：

[object setValue:nil forKey:@"height"]

這會丟擲一個 exception。要正確的處理 nil，我們要像這樣 override -setNilValueForKey:

- (void)setNilValueForKey:(NSString *)key
{
    if ([key isEqualToString:@"height"]) {
        [self setValue:@0 forKey:key];
    } else
        [super setNilValueForKey:key];
}

我們可以通過 override 這些方法來讓一個類支援 KVC：

- (id)valueForUndefinedKey:(NSString *)key;
- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key;

這也許看起來很怪，但這可以讓一個類動態的支援一些鍵的訪問。但是這兩個方法會在效能上拖後腿。

附註：Foundation 框架支援直接訪問例項變數。請小心的使用這個特性。你可以去檢視 +accessInstanceVariablesDirectly 的文件。這個值預設是 YES 的時候，Foundation 會按照 _<key>, _is<Key>, <key> 和 is<Key> 的順序查詢例項變數。

集合的操作

一個常常被忽視的 KVC 特性是它對集合操作的支援。舉個例子，我們可以這樣來獲得一個陣列中最大的值：

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

或者說，我們有一個 Transaction 物件的陣列，物件有屬性 amount 的話，我們可以這樣獲得最大的 amount：

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

當我們呼叫 [a valueForKeyPath:@"@max.amount"] 的時候，它會在陣列 a 的每個元素中呼叫 -valueForKey:@"amount" 然後返回最大的那個。

KVC 的蘋果官方文件有一個章節 Collection Operators 詳細的講述了類似的用法。

通過集合代理物件來實現 KVC

雖然我們可以像對待一般的物件一樣用 KVC 深入集合內部（NSArray 和 NSSet 等），但是通過集合代理物件， KVC 也讓我們實現一個相容 KVC 的集合。這是一個頗為高階的技巧。

當我們在物件上呼叫 -valueForKey: 的時候，它可以返回 NSArray，NSSet 或是 NSOrderedSet 的集合代理物件。這個類沒有實現通常的 -<Key> 方法，但是它實現了代理物件所需要使用的很多方法。

如果我們希望一個類支援通過代理物件的 contacts 鍵返回一個 NSArray，我們可以這樣寫：

- (NSUInteger)countOfContacts;
- (id)objectInContactsAtIndex:(NSUInteger)idx;

這樣做的話，當我們呼叫 [object valueForKey:@"contacts”] 的時候，它會返回一個由這兩個方法來代理所有呼叫方法的 NSArray 物件。這個陣列支援所有正常的對 NSArray 的呼叫。換句話說，呼叫者並不知道返回的是一個真正的 NSArray， 還是一個代理的陣列。

對於 NSSet 和 NSOrderedSet，如果要做同樣的事情，我們需要實現的方法是：

NSArray NSSet                 NSOrderedSet             
-countOf<Key> -countOf<Key> -countOf<Key>
  -enumeratorOf<Key> -indexIn<Key>OfObject:
以下兩者二選一 -memberOf<Key>:  
-objectIn<Key>AtIndex:   以下兩者二選一
-<key>AtIndexes:   -objectIn<Key>AtIndex:
    -<key>AtIndexes:
可選（增強效能）    
-get<Key>:range:   可選（增強效能）
    -get<Key>:range:

可選 的一些方法可以增強代理物件的效能。

雖然只有特殊情況下我們用這些代理物件才會有意義，但是在這些情況下代理物件非常的有用。想象一下我們有一個很大的資料結構，呼叫者不需要（一次性）訪問所有的物件。

舉一個（也許比較做作的）例子說，我們想寫一個包含有很長一串質數的類。如下所示：

@interface Primes : NSObject

@property (readonly, nonatomic, strong) NSArray *primes;

@end



@implementation Primes

static int32_t const primes[] = {
    2, 101, 233, 383, 3, 103, 239, 389, 5, 107, 241, 397, 7, 109,
    251, 401, 11, 113, 257, 409, 13, 127, 263, 419, 17, 131, 269,
    421, 19, 137, 271, 431, 23, 139, 277, 433, 29, 149, 281, 439,
    31, 151, 283, 443, 37, 157, 293, 449, 41, 163, 307, 457, 43,
    167, 311, 461, 47, 173, 313, 463, 53, 179, 317, 467, 59, 181,
    331, 479, 61, 191, 337, 487, 67, 193, 347, 491, 71, 197, 349,
    499, 73, 199, 353, 503, 79, 211, 359, 509, 83, 223, 367, 521,
    89, 227, 373, 523, 97, 229, 379, 541, 547, 701, 877, 1049,
    557, 709, 881, 1051, 563, 719, 883, 1061, 569, 727, 887,
    1063, 571, 733, 907, 1069, 577, 739, 911, 1087, 587, 743,
    919, 1091, 593, 751, 929, 1093, 599, 757, 937, 1097, 601,
    761, 941, 1103, 607, 769, 947, 1109, 613, 773, 953, 1117,
    617, 787, 967, 1123, 619, 797, 971, 1129, 631, 809, 977,
    1151, 641, 811, 983, 1153, 643, 821, 991, 1163, 647, 823,
    997, 1171, 653, 827, 1009, 1181, 659, 829, 1013, 1187, 661,
    839, 1019, 1193, 673, 853, 1021, 1201, 677, 857, 1031,
    1213, 683, 859, 1033, 1217, 691, 863, 1039, 1223, 1229,
};

- (NSUInteger)countOfPrimes;
{
    return (sizeof(primes) / sizeof(*primes));
}

- (id)objectInPrimesAtIndex:(NSUInteger)idx;
{
    NSParameterAssert(idx < sizeof(primes) / sizeof(*primes));
    return @(primes[idx]);
}

@end

我們將會執行以下程式碼：

Primes *primes = [[Primes alloc] init];
NSLog(@"The last prime is %@", [primes.primes lastObject]);

這將會呼叫一次 -countOfPrimes 和一次傳入引數 idx 作為最後一個索引的 -objectInPrimesAtIndex:。為了只取出最後一個值，它不需要先把所有的數封裝成 NSNumber 然後把它們都匯入 NSArray。

在一個複雜一點的例子中，通訊錄編輯器示例 app 用同樣的方法把 C++ std::vector 封裝以來。它詳細說明了應該怎麼利用這個方法。

可變的集合

我們也可以在可變集合（例如 NSMutableArray，NSMutableSet，和 NSMutableOrderedSet）中用集合代理。

訪問這些可變的集合有一點點不同。呼叫者在這兒需要呼叫以下其中一個方法：

- (NSMutableArray *)mutableArrayValueForKey:(NSString *)key;
- (NSMutableSet *)mutableSetValueForKey:(NSString *)key;
- (NSMutableOrderedSet *)mutableOrderedSetValueForKey:(NSString *)key;

一個竅門：我們可以讓一個類用以下方法返回可變集合的代理：

- (NSMutableArray *)mutableContacts;
{
    return [self mutableArrayValueForKey:@"wrappedContacts"];
}

然後在實現鍵 wrappedContacts 的一些方法。

我們需要實現上面的不變集合的兩個方法，還有以下的幾個：

NSMutableArray / NSMutableOrderedSet        NSMutableSet                             
至少實現一個插入方法和一個刪除方法 至少實現一個插入方法和一個刪除方法
-insertObject:in<Key>AtIndex: -add<Key>Object:
-removeObjectFrom<Key>AtIndex: -remove<Key>Object:
-insert<Key>:atIndexes: -add<Key>:
-remove<Key>AtIndexes: -remove<Key>:
   
可選（增強效能）以下方法二選一 可選（增強效能）
-replaceObjectIn<Key>AtIndex:withObject: -intersect<Key>:
-replace<Key>AtIndexes:with<Key>: -set<Key>:

上面提到，這些可變集合代理物件和 KVO 結合起來也十分強大。KVO 機制能在這些集合改變的時候把詳細的變化放進 change 字典中。

有批量更新（需要傳入多個物件）的方法，也有隻改變一個物件的方法。我們推薦選擇相對於給定任務來說最容易實現的那個來寫，雖然我們有一點點傾向於選擇批量更新的那個。

在實現這些方法的時候，我們要對自動和手動的 KVO 之間的差別十分小心。Foundation 預設自動發出十分詳盡的變化通知。如果我們要手動實現傳送詳細通知的話，我們得實現這些：

-willChange:valuesAtIndexes:forKey:
-didChange:valuesAtIndexes:forKey:

或者這些：

-willChangeValueForKey:withSetMutation:usingObjects:
-didChangeValueForKey:withSetMutation:usingObjects:

我們要保證先把自動通知關閉，否則每次改變 KVO 都會發出兩次通知。

常見的 KVO 錯誤

首先，KVO 相容是 API 的一部分。如果類的所有者不保證某個屬性相容 KVO，我們就不能保證 KVO 正常工作。蘋果文件裡有 KVO 相容屬性的文件。例如，NSProgress 類的大多數屬性都是相容 KVO 的。

當做出改變以後，有些人試著放空的 -willChange 和 -didChange 方法來強制 KVO 的觸發。KVO 通知雖然會生效，但是這樣做破壞了有依賴於 NSKeyValueObservingOld 選項的觀察者。詳細來說，這影響了 KVO 對觀察鍵路徑 (key path) 的原生支援。KVO 在觀察鍵路徑 (key path) 時依賴於 NSKeyValueObservingOld 屬性。

我們也要指出有些集合是不能被觀察的。KVO 旨在觀察關係 (relationship) 而不是集合。我們不能觀察 NSArray，我們只能觀察一個物件的屬性——而這個屬性有可能是 NSArray。舉例說，如果我們有一個 ContactList 物件，我們可以觀察它的 contacts 屬性。但是我們不能向要觀察物件的 -addObserver:forKeyPath:... 傳入一個 NSArray。

相似地，觀察 self 不是永遠都生效的。而且這不是一個好的設計。

除錯 KVO

你可以在 lldb 裡檢視一個被觀察物件的所有觀察資訊。

(lldb) po [observedObject observationInfo]

這會列印出有關誰觀察誰之類的很多資訊。

這個資訊的格式不是公開的，我們不能讓任何東西依賴它，因為蘋果隨時都可以改變它。不過這是一個很強大的排錯工具。

鍵值驗證 (KVV)

最後提示，KVV 也是 KVC API 的一部分。這是一個用來驗證屬性值的 API，只是它光靠自己很難提供邏輯和功能。

如果我們寫能夠驗證值的 model 類的話，我們就應該實現 KVV 的 API 來保證一致性。用 KVV 驗證 model 類的值是 Cocoa 的慣例。

讓我們在一次強調一下：KVC 不會做任何的驗證，也不會呼叫任何 KVV 的方法。那是你的控制器需要做的事情。通過 KVV 實現你自己的驗證方法會保證它們的一致性。

以下是一個簡單的例子：

- (IBAction)nameFieldEditingDidEnd:(UITextField *)sender;
{
    NSString *name = [sender text];
    NSError *error = nil;
    if ([self.contact validateName:&name error:&error]) {
        self.contact.name = name;
    } else {
        // Present the error to the user
    }
    sender.text = self.contact.name;
}

它強大之處在於，當 model 類（Contact）驗證 name 的時候，會有機會去處理名字。

如果我們想讓名字不要有前後的空白字元，我們應該把這些邏輯放在 model 物件裡面。Contact 類可以像這樣實現 KVV：

- (BOOL)validateName:(NSString **)nameP error:(NSError * __autoreleasing *)error
{
    if (*nameP == nil) {
        *nameP = @"";
        return YES;
    } else {
        *nameP = [*nameP stringByTrimmingCharactersInSet:[NSCharacterSet whitespaceAndNewlineCharacterSet]];
        return YES;
    }
}

 

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