iOS開發系列--Objective-C之KVC、KVO

KenshinCui發表於2014-07-27

概述

由於ObjC主要基於Smalltalk進行設計，因此它有很多類似於Ruby、Python的動態特性，例如動態型別、動態載入、動態繫結等。今天我們著重介紹ObjC中的鍵值編碼（KVC）、鍵值監聽（KVO）特性：

鍵值編碼KVC

我們知道在C#中可以通過反射讀寫一個物件的屬性，有時候這種方式特別方便，因為你可以利用字串的方式去動態控制一個物件。其實由於ObjC的語言特性，你根部不必進行任何操作就可以進行屬性的動態讀寫，這種方式就是Key Value Coding（簡稱KVC）。

KVC的操作方法由NSKeyValueCoding協議提供，而NSObject就實現了這個協議，也就是說ObjC中幾乎所有的物件都支援KVC操作，常用的KVC操作方法如下：

動態設定： setValue:屬性值 forKey:屬性名（用於簡單路徑）、setValue:屬性值 forKeyPath:屬性路徑（用於複合路徑，例如Person有一個Account型別的屬性，那麼person.account就是一個複合屬性）
動態讀取： valueForKey:屬性名 、valueForKeyPath:屬性名（用於複合路徑）

下面通過一個例子來理解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 - 屬性
#pragma mark 餘額
@property (nonatomic,assign) float balance;
@end

Account.m

//
//  Account.m
//  KVCAndKVO
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//  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 - 屬性
#pragma mark 姓名
@property (nonatomic,copy) NSString *name;
#pragma mark 賬戶
@property (nonatomic,retain) Account *account;

#pragma mark - 公共方法
#pragma mark 顯示人員資訊
-(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 顯示人員資訊
-(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"];//注意即使一個私有變數仍然可以訪問
        
        [person1 showMessage];
        //結果：name=Kenshin,age=28
        NSLog(@"person1's name is :%@,age is :%@",person1.name,[person1 valueForKey:@"age"]);
        //結果：person1's name is :Kenshin,age is :28
        
        
        
        
        Account *account1=[[Account alloc]init];
        person1.account=account1;//注意這一步一定要先給account屬性賦值，否則下面按路徑賦值無法成功，因為account為nil，當然這一步驟也可以寫成:[person1 setValue:account1 forKeyPath:@"account"];
        
        [person1 setValue:@100000000.0 forKeyPath:@"account.balance"];
        
        NSLog(@"person1's balance is :%.2f",[[person1 valueForKeyPath:@"account.balance"] floatValue]);
        //結果：person1's balance is :100000000.00
        
        
        
        
    }
    return 0;
}

KVC使用起來比較簡單，但是它如何查詢一個屬性進行讀取呢？具體查詢規則（假設現在要利用KVC對a進行讀取）：

如果是動態設定屬性，則優先考慮呼叫setA方法，如果沒有該方法則優先考慮搜尋成員變數_a,如果仍然不存在則搜尋成員變數a，如果最後仍然沒搜尋到則會呼叫這個類的setValue:forUndefinedKey：方法(注意搜尋過程中不管這些方法、成員變數是私有的還是公共的都能正確設定)；
如果是動態讀取屬性，則優先考慮呼叫a方法（屬性a的getter方法），如果沒有搜尋到則會優先搜尋成員變數_a，如果仍然不存在則搜尋成員變數a，如果最後仍然沒搜尋到則會呼叫這個類的valueforUndefinedKey:方法(注意搜尋過程中不管這些方法、成員變數是私有的還是公共的都能正確讀取)；

鍵值監聽KVO

我們知道在WPF、Silverlight中都有一種雙向繫結機制，如果資料模型修改了之後會立即反映到UI檢視上，類似的還有如今比較流行的基於MVVM設計模式的前端框架，例如Knockout.js。其實在ObjC中原生就支援這種機制，它叫做Key Value Observing（簡稱KVO）。KVO其實是一種觀察者模式，利用它可以很容易實現檢視元件和資料模型的分離，當資料模型的屬性值改變之後作為監聽器的檢視元件就會被激發，激發時就會回撥監聽器自身。在ObjC中要實現KVO則必須實現NSKeyValueObServing協議，不過幸運的是NSObject已經實現了該協議，因此幾乎所有的ObjC物件都可以使用KVO。

在ObjC中使用KVO操作常用的方法如下：

註冊指定Key路徑的監聽器： addObserver: forKeyPath: options: context:
刪除指定Key路徑的監聽器： removeObserver: forKeyPath、removeObserver: forKeyPath: context:
回撥監聽： observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:

KVO的使用步驟也比較簡單：

通過addObserver: forKeyPath: options: context:為被監聽物件（它通常是資料模型）註冊監聽器
重寫監聽器的observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:方法

由於我們還沒有介紹過IOS的介面程式設計，這裡我們還是在上面的例子基礎上繼續擴充套件，假設當我們的賬戶餘額balance變動之後我們希望使用者可以及時獲得通知。那麼此時Account就作為我們的被監聽物件，需要Person為它註冊監聽（使用addObserver: forKeyPath: options: context:）;而人員Person作為監聽器需要重寫它的observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:方法，當監聽的餘額發生改變後會回撥監聽器Person監聽方法（observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:）。下面通過程式碼模擬上面的過程：