Key-Value Observing 键值观察模式
键值观察模式（下面简称KVO）是建立在KVC 的基础上的，关于KVC，在前面一篇文章中已有介绍。
如何使用KVO
如果要使用KVO 模式，那么需要进行以下几步：
- 使用
addObserver:forKeyPath:options:context:来向一个被观察的对象注册观察者。 - 在观察者内部实现
observeValueForKeyPath:ofObject:change:context来接收被观察对象发生改变时发出的通知。 - 当不需要接收通知时，实现
removeObserver:forKeyPath:来取消对该观察者的注册。
注册为观察者
一个对象通过向自己发送addObserver:forKeyPath:options:context: 消息，来成为待观察对象的观察者。这四个参数，第一个通常传入self，第二个为待观察对象的keypath，第三个为观察选项，而第四个为上下文，通常用于判断当前通知由哪一个待观察对象发出，下文中将详细说明。
观察选项
观察选项这个参数，由一些选项常数进行或运算后形成。它不仅影响通知中提供的change 词典，也会影响通知的产生方式。
常见的选项常数：
NSKeyValueObservingOptionOld. 这个选项可以让你在change词典中获得被观察对象改变前的值。NSKeyValueObservingOptionNew. 这个选项可以让你在change词典中获得被观察对象改变后的新值。NSKeyValueObseringOptionInitial. 这个选项可以让你在change词典中获得被观察对象的初始值。NSKeyValueObservingOptionPrior. 这个选项可以让被观察者在被观察值发生改变之前发出通知告知观察者。
如果使用NSKeyValueObservingOptionOld | NSKeyValueObservingOptionNew，那么就可以在change 词典中同时获得被观察对象改变前和改变后的值。
上下文
按照我的理解，上下文这个参数的作用是用来确保被观察对象发生改变时发出的通知被发送到正确的观察者手上。通常先声明一个静态变量，然后将这个静态变量的地址传入context 中，如：
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
static void *PersonAccountBalanceContext = &PersonAccountBalanceContext; static void *PersonAccountInterestRateContext = &PersonAccountInterestRateContext; - (void) registerAsObserverForAccount:(Account *) account { [account addObserver:self forKeyPath:@"balance" options: (NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyObservingOptionOld) context: PersonAccountBalanceContext]; [account addObserver:self forKeyPath:@"interest" options: (NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyObservingOptionOld) context: PersonAccountInterestContext]; } |
在发生变化时接收通知
当某个对象的被观察属性的值发生变化时，观察者会收到一个observeValueForKeyPath:ofObject:change:context: 消息。所有的观察者都必须实现这个方法。此方法中的change，是一个NSDictionary 对象，这个词典中存储了被观察属性在变化前后的值，可以通过键的方式来取出这些值。
例如，NSKeyValueChangeOldKey 可以取出发生改变前的属性值，NSKeyValueChangeNewKey 可以取出发生改变后的属性值。NSKeyValueChangeKindKey 可以用来获知发生的改变的类型，当被观察对象的值发生改变的时候，NSKeyValueChangeKindKey 会返回NSKeyValueChangeSetting。
如果被观察对象是一个一对多关系，那么通过NSKeyValueChangeKindKey 能够获知被观察对象中是否插入(返回NSKeyValueChangeInsertion)、删除(返回NSKeyValueChangeRemoval)、替换(返回NSKeyValueChangeReplacement)了某些值。
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context { if (context == PersonAccountBalanceContext) { // Do something with the balance… } else if (context == PersonAccountInterestRateContext) { // Do something with the interest rate… } else { // Any unrecognized context must belong to super [super observeValueForKeyPath:keyPath ofObject:object change:change context:context]; } } |
如果说观察者不能识别context ，那么它应该调用它的superclass 的 observeValueForKeyPath:ofObject:change:context 。
注意：如果说通知被分发到了类层次的顶端，那么 NSObject 会抛出一个 NSInternalInconsistencyException。
移除注册
通过向被观察对象发送removeObserver:forKeyPath:context 消息，可以移除观察者。
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
- (void)unregisterAsObserverForAccount:(Account*)account { [account removeObserver:self forKeyPath:@"balance" context:PersonAccountBalanceContext]; [account removeObserver:self forKeyPath:@"interestRate" context:PersonAccountInterestRateContext]; } |
当移除一个观察者时，记住以下几个要点：
- 如果取消一个未注册的观察者，那么会导致一个NSRangeException 异常。避免这个问题的办法是每调用一次
addObserver:forKeyPath:options:context:，就对应调用一次removeObserver:forKeyPath:context:。另外也可以将移除观察者的代码放在 try/catch 中。 - 当观察者被释放时，它不会自动调用remove方法，但是通知仍然会被发送给这个观察者。如果说一个被释放的对象收到一条消息，就会引发内存访问异常。因此在释放观察者时，必须记得要调用remove方法。
- 没有任何手段可以知道一个对象是否是一个观察者或者被观察对象。因此，必须手动避免上面提到的问题。一个典型的做法是在观察者的初始化方法中将它注册为观察者，而在它的dealloc方法中移除。
遵循KVO 规范
对于某一个特定的属性，如果它需要遵循KVO 规范，那么这个类应该：
- 遵循KVC 规范
- 会为属性的变化发送通知
- 相应的键应该被恰当地注册
有两种技术可以确保当属性值变化时会发送通知。一种是由NSObject 提供的，即如果一个类的所有属性都遵循KVC 时，那么它的所有属性都会自动支持这个特性。
另一种技术是手动地发送通知。这种方法提供了对通知发送时机的额外控制能力，因此需要一些额外的代码。在类方法automaticallyNotifiesObserversForKey: 中，对于想要手动管理通知的属性，让此方法返回NO，其他想要自动通知的属性则调用superclass 的此方法。
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
+ (BOOL) automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *) theKey { BOOL automatic = NO; if ([theKey isEqualToKey:@"balance"]) { automatic = NO; } else { automatic = [super automaticallyNotifiesObserversForKey:theKey]; } return automatic; } |
手动发送通知
在手动发送通知中，当属性值发生改变之前，调用 willChangeValueForKey:，在属性值发送改变之后，调用 didChangeValueForKey:。
|
1 2 3 4 5 6 |
- (void) setBalance:(double) theBalance { [self willChangeValueForKey:@"balance"]; _balance = theBalance; [self didChangeValueForKey:@"balance"]; } |
如果在发送通知前先检查下属性值是否发生了更改，那么可以避免无用的通知。
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
- (void) setBalance:(double) theBalance { if (theBalance != _balance) { [self willChangeValueForKey:@"balance"]; _balance = theBalance; [self didChangeValueForKey:@"balance"]; } } |
如果某一个操作导致多个键改变，那么必须将通知嵌套在一起。
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
- (void)setBalance:(double)theBalance { [self willChangeValueForKey:@"balance"]; [self willChangeValueForKey:@"itemChanged"]; _balance = theBalance; _itemChanged = _itemChanged+1; [self didChangeValueForKey:@"itemChanged"]; [self didChangeValueForKey:@"balance"]; } |
在一个有序的一对多关系中，不仅需要指定发生变化的键，同时也要指出变化的类型和受影响的索引。变化的类型的键是NSKeyValueChange，值则是
NSKeyValueChangeInsertion，NSKeyValueChangeRemoval，或 NSKeyValueChangeReplacement。受影响的索引则是一个NSIndexSet 对象。
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
- (void)removeTransactionsAtIndexes:(NSIndexSet *)indexes { [self willChange:NSKeyValueChangeRemoval valuesAtIndexes:indexes forKey:@"transactions"]; // Remove the transaction objects at the specified indexes. [self didChange:NSKeyValueChangeRemoval valuesAtIndexes:indexes forKey:@"transactions"]; } |
注册相互影响的键
一对一关系
举例来说，人的fullName 由firstName 和lastName 组成。获得全名的方法可以这样写：
|
1 2 3 4 |
- (NSString *) fullName { return [NSString stringWithFormat:@"%@ %@",firstName,lastName]; } |
假设一个观察者观察fullName 这个属性，那么当firstName 和lastName 发生变化时，它也应该收到通知。
一种方法是重载keyPathsForValueAffectingValuesForKey:，在这个方法中声明fullName 属性依赖于lastName 和firstName 两个属性。
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
+ (NSSet *) keyPathsForValueAffectingValueForKey: (NSString *) key { NSSet *keyPaths = [super keyPathsForValuesAffectingValueForKey:key]; if ([key isEqualToString:@"fullName"]) { NSArray affectingKeys = @[@"lastName",@"firstName"]; keyPaths = [keyPaths setByAddingObjectsFromArray:affectingKeys]; } return keyPaths; } |
第二种方法是实现一个遵循keyPathsForValuesAffecting<Key> 命名传统的类方法，Key 是依赖于其他属性的那个attribute 的名字(注意首字母要大写)。
|
1 2 3 4 |
+ (NSSet *) keyPathsForValuesAffectingFullName { return [NSSet setWithObjects:@"lastName",@"firstName",nil]; } |
一对多关系
上面的方法不支持一对多关系的keypaths。举例来说，有一个Department 对象，这个对象中有一个employees 数组，每个元素是一个Employee 类，而Employee 类有salary 属性。假设你需要观察Department 的totalSalary 属性，这个属性是每一个Employee 的salary 之和。
那么实现keyPathsForValuesAffectingTotalSalary方法并不能收到通知。
有两种方法来实现需要的效果：
- 使用KVO 来将Department 注册为employees 的观察者。当将employee 添加进或移除出 employees 时，也要同时将Department 注册和取消注册为employee 的观察者。
1234567891011121314151617181920212223242526- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context {if (context == totalSalaryContext) {[self updateTotalSalary];}else// deal with other observations and/or invoke super...}- (void)updateTotalSalary {[self setTotalSalary:[self valueForKeyPath:@"employees.@sum.salary"]];}- (void)setTotalSalary:(NSNumber *)newTotalSalary {if (totalSalary != newTotalSalary) {[self willChangeValueForKey:@"totalSalary"];_totalSalary = newTotalSalary;[self didChangeValueForKey:@"totalSalary"];}}- (NSNumber *)totalSalary {return _totalSalary;} - 如果使用Core Data，那么可以将Department 在应用的
NSNotificationCenter中注册为它的managedObjectContext 的观察者。Department应该以一种类似KVC 的方式对employees 发出的通知做出反应。