iOS底层探索20、KVC 原理

Key-Value Coding Programming Guide 苹果文档
KVC: Key-Value Coding

image.png

一、KVC 的简单使用

1、普通赋值

1.1、setter -- llvm
    MyPerson *person = [[MyPerson alloc] init];
    person.name      = @"setName";
    person.age       = 18;
    person->myName   = @"yName";
    NSLog(@"%@ - %d - %@",person.name,person.age,person->myName);
// 输出：setName - 18 - yName
1.2、Key-Value Coding KVC
[person setValue:@"张三" forKey:@"name"];

2、集合类型

    person.array = @[@"1",@"2",@"3"];
    // 修改数组
    // person.array[0] = @"100";
    // 1: 建一个新的数组 - KVC 赋值
    NSArray *array = [person valueForKey:@"array"];
    array = @[@"100",@"2",@"3"];
    [person setValue:array forKey:@"array"];
    NSLog(@"%@",[person valueForKey:@"array"]);
    // 输出：100 2 3
    // 2
    NSMutableArray *mArray = [person mutableArrayValueForKey:@"array"];
    mArray[0] = @"200";
    NSLog(@"%@",[person valueForKey:@"array"]);
    // 输出：200 2 3

3、访问非对象属性

以结构体为例：

// 结构体
typedef struct {
    float x, y, z;
} ThreeFloats;


    ThreeFloats floats = {1.,2.,3.};
    NSValue *value     = [NSValue valueWithBytes:&floats objCType:@encode(ThreeFloats)];
    [person setValue:value forKey:@"threeFloats"];// 设置
    NSValue *value1    = [person valueForKey:@"threeFloats"];// 取值
    NSLog(@"%@",value1);
    // 输出：{length = 12, bytes = 0x0000803f0000004000004040}
    ThreeFloats th;
    [value1 getValue:&th];
    NSLog(@"%.2f-%.2f-%.2f",th.x,th.y,th.z);
    // 输出：1.00-2.00-3.00

4、keyPath

    MyStudent *student = [MyStudent alloc];
    student.subject    = @"subStr吗";
    person.student     = student;
    [person setValue:@"subStr啊" forKeyPath:@"student.subject"];
    NSLog(@"%@",[person valueForKeyPath:@"student.subject"]);
    // 输出：subStr啊

5、数组Array的操作

#pragma mark - array 取值
- (void)arrayDemo{
    MyStudent *p = [MyStudent new];
    p.penArr = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"pen0", @"pen1", @"pen2", @"pen3", nil];
    NSArray *arr = [p valueForKey:@"penArr"]; // 动态成员变量
    NSLog(@"pens = %@", arr);
    /* pens = (
        pen0,
        pen1,
        pen2,
        pen3
    )*/
    //NSLog(@"%@",arr[0]);
    NSLog(@"%d",[arr containsObject:@"pen9"]);// 0 false
    // 遍历
    NSEnumerator *enumerator = [arr objectEnumerator];
    NSString* str = nil;
    while (str = [enumerator nextObject]) {
        NSLog(@"%@", str);
    }
}

6、字典Dictionary 

- (void)dictionaryDemo {
    
    // 1:
    NSDictionary *dict = @{
                           @"name":@"李四",
                           @"nick":@"小四",
                           @"subject":@"iOS",
                           @"age":@18,
                           @"length":@180
                           };
    MyStudent *p = [[MyStudent alloc] init];
    // 字典转模型
    [p setValuesForKeysWithDictionary:dict];
    /**
      (lldb) p *$0
      (NSDictionary) $1 = {
        [0] = {
          key = 0x000000010585e3e0 @"age"
          value = 0x947567b2920d34b5 (int)18
        }
        [1] = {
          key = 0x000000010585e3a0 @"subject"
          value = 0x000000010585e3c0 @"iOS"
        }
        [2] = {
          key = 0x000000010585e360 @"nick"
          value = 0x000000010585e380 @"小四"
        }
        [3] = {
          key = 0x000000010585e0c0 @"name"
          value = 0x000000010585e340 @"李四"
        }
        [4] = {
          key = 0x000000010585e400 @"length"
          value = 0x947567b2920d3ed5 (int)180
        }
      }
    */


    // 2:
    // 数组 转 模型 到 字典
    NSArray *array = @[@"name",@"age"];
    NSDictionary *dict2 = [p dictionaryWithValuesForKeys:array];
    NSLog(@"%@",dict2);
    /**
    (lldb) p *$2
    (NSDictionary) $3 = {
      [0] = {
        key = 0x000000010585e0c0 @"name"
        value = 0x000000010585e340 @"李四"
      }
      [1] = {
        key = 0x000000010585e3e0 @"age"
        value = 0x947567b2920d34b5 (int)18
      }
    }
    */
}

7、KVC 消息传递

- (void)arrayMessagePass{
    NSArray *array = @[@"hank",@"anmyli",@"kod",@"CC"];
    NSArray *lenStr= [array valueForKeyPath:@"length"];
    NSLog(@"%@",lenStr);// 消息从 array 传递给了 string
    // string.length
//    (
//        4,
//        6,
//        3,
//        2
//    )
    NSArray *nStr= [array valueForKeyPath:@"uppercaseString"];// lowercaseString uppercaseString
    NSLog(@"%@",nStr);// 字母大写
    // 输出:
//    (
//        HANK,
//        ANMYLI,
//        KOD,
//        CC
//    )
}

8、NSSet

8.1）set 的 KVC 
- (void)setNesting{

//    NSSet *s = [NSSet setWithArray:@[@"1",@"3",@"8",@"4"]];
//    NSLog(@"%@",s);// 
    
    NSMutableSet *personSet1 = [NSMutableSet set];
    for (int i = 0; i < 6; i++) {
        MyStudent *person = [MyStudent new];
        NSDictionary* dict = @{
            @"name":@"Tom",
            @"age":@(18+i),
            @"nick":@"Cat",
            @"length":@(175 + 2*arc4random_uniform(6)),
        };
        [person setValuesForKeysWithDictionary:dict];
        [personSet1 addObject:person];
    }
    NSLog(@"personSet1 = %@", [personSet1 valueForKey:@"length"]);
//    输出：
//    personSet1 = {(
//        175,
//        181,
//        177,
//        179
//    )}

    NSMutableSet *personSet2 = [NSMutableSet set];
    for (int i = 0; i < 6; i++) {
        MyPerson *person = [MyPerson new];
        NSDictionary* dict = @{
            @"name":@"jerry",
            @"age":@(18+i),
//            @"nick":@"Cat",
//            @"length":@(175 + 2*arc4random_uniform(6)),
        };
        [person setValuesForKeysWithDictionary:dict];
        [personSet2 addObject:person];
    }
    NSLog(@"personSet2 = %@", [personSet2 valueForKey:@"age"]);
//    输出：
//    personSet2 = {(
//        21,
//        20,
//        23,
//        19,
//        22,
//        18
//    )}

    // 嵌套set
    NSSet* nestSet = [NSSet setWithObjects:personSet1, personSet2, nil];
    // 交集
    NSArray* arr1 = [nestSet valueForKeyPath:@"@distinctUnionOfSets.name"];
    NSLog(@"arr1 = %@", arr1);
//    输出：
//    arr1 = {(
//        Tom,
//        jerry
//    )}
}
8.2）set 和 array 区别:

1、代码调试
执行如下代码：

    NSMutableSet *personSet1 = [NSMutableSet set];
    NSMutableArray *personArr1 = [NSMutableArray array];
    for (int i = 0; i < 6; i++) {
        MyStudent *person = [MyStudent new];
        NSDictionary* dict = @{
            @"name":@"Tom",
            @"age":@(18+i),
            @"nick":@"Cat",
            @"length":@(175 + 2*arc4random_uniform(6)),
        };
        [person setValuesForKeysWithDictionary:dict];
        [personSet1 addObject:person];
        [personArr1 addObject:person];
    }

打个断点在 for 所在行，调试信息如下：

(lldb) p malloc_size((__bridge void *)personArr1)
(size_t) $0 = 48
(lldb) p malloc_size((__bridge void *)personSet1)
(size_t) $1 = 32
(lldb)

继续执行，并调试：

(lldb) po personArr1
<__NSArrayM 0x600003e33f60>(
<MyStudent: 0x600003e307e0>,
<MyStudent: 0x600003e33f90>,
<MyStudent: 0x600003e33fc0>,
<MyStudent: 0x600003e30750>,
<MyStudent: 0x600003e324f0>,
<MyStudent: 0x600003e308a0>
)

(lldb) po personSet1
{(
    <MyStudent: 0x600003e33fc0>,
    <MyStudent: 0x600003e33f90>,
    <MyStudent: 0x600003e30750>,
    <MyStudent: 0x600003e324f0>,
    <MyStudent: 0x600003e307e0>,
    <MyStudent: 0x600003e308a0>
)}

8.2）官方文档 OC 下 - Values and Collections

NSSet - NSSet :

image.png

NSArray:

image.png

这里把字典的图示也放在这里便于比较，Dictionary:

image.png

set和array主要区别：
array有序，数据可重复；
set无序，数据不重复。

二、KVC 原理探究 基于苹果官方文档

Accessor Search Patterns 文档地址

1、Search Pattern for the Basic Setter

image.png

setter 的流程：

  1. 先找set<Key>: or _set<Key>；
  2. 若没找到且accessInstanceVariablesDirectly returns YES，则继续找_<key>, _is<Key>, <key>, or is<Key>;
  3. 没找着则： invoke setValue:forUndefinedKey:.。默认情况下会引发一个异常，但NSObject的子类可能提供特定于键的行为

2、Search Pattern for the Basic Getter

image.png

getter流程：

  1. 实例中搜索，先找 get<Key>, <key>, is<Key>, or _<key>，找到了就调用去·5·中处理结果；没找着则继续下一步；
  2. 搜索名称与模式 countOf<Key> 和 objectIn<Key>AtIndex: (对应于NSArray类定义的基本方法) 以及 <key>AtIndexes: (对应于NSArray 方法 objectsAtIndexes:)；
    2.1.、如果找到第1个或至少两个中的一个，则创建一个集合代理对象，该对象响应所有NSArray方法并返回该方法。否则，继续执行步骤3；
    2.2、代理对象随后将接收到的任何NSArray消息转换为countOf<Key>、objectIn<Key>AtIndex:和<Key> AtIndexes:的一些组合，这些组合将消息发送给创建它的符合键值编码的对象。如果原始对象还实现了一个名为get<Key>:range:的可选方法，代理对象也会在适当的时候使用它。实际上，代理对象与键值编码兼容的对象一起工作，允许底层属性像NSArray一样工作，即使它不是NSArray。
  3. 如果没有找到简单的访问方法或数组访问方法组，查找下面三个方法，countOf<Key>，enumeratorOf<Key>,memberOf<Key>:(对应于NSSet类定义的原语方法)。
    3.1、如果这三个方法都找到了，创建一个集合代理对象，它响应所有NSSet方法并返回那个。否则，继续执行步骤4。
    3.2、这个代理对象随后将它接收到的任何NSSet消息转换为countOf<Key>、enumeratorOf<Key>和memberOf<Key>:消息的组合，并发送给创建它的对象。实际上，代理对象与遵循键值编码的对象一起工作，允许底层属性像NSSet一样运行，即使它不是NSSet。
  4. 如果没有找到简单的访问方法或集合访问方法组，并且如果接收方的类方法accessinstancevariables返回YES，那么按照顺序搜索一个实例变量:_<key>， _is< key>， <key>，或is< key>。如果找到，直接获取实例变量的值并继续执行步骤5。否则，继续执行步骤6。
  5. 如果检索到的属性值是一个对象指针，只需返回结果。
    如果值是NSNumber支持的标量类型，将其存储在NSNumber实例中并返回。
    如果结果是NSNumber不支持的标量类型，转换为NSValue对象并返回它。
  6. 如果所有其他方法都失败，则调用valueForUndefinedKey:。这在默认情况下会引发一个异常，但是NSObject的一个子类可能提供特定于键的行为。

3、Getting/Setting Attribute Values Using Keys

对应的 Apple 地址

image.png

image.png

更多信息在苹果文档中比较详细，这里不再多做介绍。

三、自定义 KVC

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