iOS中KVO的底层实现原理
在开发中我们经常使用addObserver:forKeyPath:options:context:方法来观察类的某个属性的改变，然后在observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法中监听改变的回调，其底层的实现原理大致如下：
- 利用
Runtime动态的生成一个子类，类名是NSKVONotifying_为前缀。 - 苹果为了隐藏KVO的实现，重写了子类
class方法，返回的是父类的类对。 - 重写了被监听属性的
setter方法，这是实现KVO的关键，其实内部调用了Foundation框架下的_NSSet***ValueAndNotify方法，看具体监听属性的类型是什么，方法的调用名略有区别，这个方法的实现是KVO的核心，其大致实现逻辑如下：- 调用
- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key方法表明属性即将发生改变。 - 调用父类原来的
setter方法的实现。 - 调用
- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key方法表明属性已改变，其中这个方法里面会调用observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:方法告知父类监听的属性发生了改变。
- 调用
上面只是大致了说了下底层的实现流程，其实当然还有一些其他的善后工作要做，这里我们不在深入研究，有兴趣的可以利用查看源码并用
Runtime打印监听前后类的方法列表以及实现进行跟踪验证。
自定义KVO的实现
上面已经简要介绍了KVO的实现原理，现在我们仿照上面的原理自己写一个KVO的实现，也大致分为以下几个步骤：
- 动态生成一个子类。
- 重写
setter方法，在方法中，调用super的setter实现，并通知观察者。
首先定义一个NSObject(KVO)的分类，然后仿照苹果一样定义一个- (void)wy_addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context方法来监听属性，方法的具体实现如下：
- (void)wy_addObserver:(NSObject *)observer forKeyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options context:(nullable void *)context{
//1.利用 runtime，动态生成一个类
//1.1 创建self的子类
NSString *oldClassName = NSStringFromClass([self class]);
NSString *newClassName = [@"wykvo_" stringByAppendingString:oldClassName];
const char *newName = [newClassName UTF8String];
//创建一个类的class
Class MyClass = objc_allocateClassPair([self class], newName, 0);
//注册类
objc_registerClassPair(MyClass);
//2.添加一个set方法
class_addMethod(MyClass, @selector(setName:), (IMP)setName, "v@:@");
//3.改变isa指针（这个好像不利于把方法写成活的，采用方法交换可能更好）
object_setClass(self, MyClass);
//4.保存观察者对象
objc_setAssociatedObject(self, @"objc", observer, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
首先利用Runtime的objc_allocateClassPair方法来动态生成一个子类，并添加一个setName的方法，并改变isa指针的指向为新生成的子类，同时利用关联对象为分类添加一个objc的属性保存着观察者对象以便后面通知观察者属性发生了改变。
这里有几个点需要注意，由于这里只是简单的模拟
name属性的改变，所以set属性的方法名是写死的，实际上应该根据keypath来动态确定，这里不在深入；为了实现当调用set方法能调用到新类的set方法上，采用了改变isa的指针来实现，这样在调用时会根据isa的指向找到新类的实现；同时由于分类中需要保存观察者，由于分类是不能添加属性的，这里采用了关联对象来保存观察者对象。
void setName(id self,SEL _cmd,NSString *newName){
//调用父类的set方法，需要在build打开容许消息机制
//保存子类类型
id class = [self class];
//改变self的isa指针
object_setClass(self, class_getSuperclass(class));
((void (*)(id, SEL, NSString *))objc_msgSend)(self, @selector(setName:), newName);
//拿到通知观察者
id objc = objc_getAssociatedObject(self, @"objc");
// 通知观察者
((void (*)(id, SEL, id, NSString *, id, void *))objc_msgSend)(objc, @selector(observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:),self,@"name",nil,nil);
//改回子类类型
object_setClass(self, class);
}
在setName的实现中，由于需要首先调用原来的set实现，所以再次将isa指针指向原来的被观察对象，同时利用objc_msgSend消息发送机制调用set方法，这样会根据isa指针首先找到观察类的set实现，然后通过关联对象拿到观察者，利用objc_msgSend调用相应的方法完成通知。
注意点
在使用KVO的过程中，判断某个属性设置会不会触发KVO需要看是否调用了set方法，比如如果直接对成员变量进行赋值则不会触发KVO机制，比如Person类里面一个dog对象属性，dog类有个name属性吗，当我们监听dog属性时，如何用person.dog.name对dog的name进行赋值时则不会调用dog的set方法，是不会触发KVO的，但是可以手动在person.dog.name的前后调用上面提到的willChangeValueForKey和didChangeValueForKey方法来触发KVO机制。
总结
根据KVO的底层的实现原理，利用Runtime的消息机制，isa指针和关联对象等相关底层知识模仿实现了KVO实现，这有助于进一步理解底层KVO的实现原理，并加深对Runtime的相关知识的理解。
