【iOS】KVC 与 KVO 的基本了解与使用

前言

在 iOS 开发中，我们常用 Block、Delegate、通知等方式进行数据传递，这些传值方式在我前面博客都予以介绍过【iOS】多界面传值（五大传值方式）

但其实，Objective-C 还有一对我没有提到过的非常重要的两个东西：KVC（键值编码） 和 KVO（键值观察）

简单介绍的话就是

• KVC 允许我们通过字符串（key）访问属性；
• KVO 允许我们自动监听属性值的变化。

它们一个负责“访问”，一个负责“观察”，是 Cocoa 动态机制的核心。

Cocoa即objective-c框架体系，如UIKit,Foundation,Appkit等

动态机制：程序的某些行为不是在编译时就固定好的，而是在运行时才决定的，总结如下：

1. 变量在运行时才确定其真实类型
2. 方法调用在运行时才决定调用哪个实现
3. 类，方法甚至代码可以在运行时被加载或替换（kvo动态创建子类）

一、KVC（Key-Value Coding）键值编码

概念理解

KVC 是一种通过字符串键名来访问对象属性的机制，而不是直接调用 getter / setter。

例如我们平时这样写：

person.name = @"Tom";
NSLog(@"%@", person.name);

使用 KVC 可以写成：

[person setValue:@"Tom" forKey:@"name"];
NSLog(@"%@", [person valueForKey:@"name"]);

用字符串当作“钥匙”访问属性，无需明确调用方法。

KVC 是基于 NSObject 的一个扩展类别 —— NSKeyValueCoding 实现的。

因此，只要类继承自 NSObject，就可以天然支持 KVC。

四个常用方法

方法	作用
setValue:forKey:	通过 key 给属性赋值
setValue:forKeyPath:	通过 keyPath给属性赋值
valueForKey:	通过 key 获取属性
valueForKeyPath:	通过 keyPath 获取属性

key 与 keyPath 区别

// key：只能访问当前对象的属性
[coffee setValue:@"100" forKey:@"price"];// keyPath：可访问关系链属性（例如嵌套对象）
[coffee setValue:@"white" forKeyPath:@"sonOfCoffee.color"];

keyPath 用点号（.）连接多个层级，是对嵌套对象的访问。

KVC 查找与赋值流程

KVC 的底层逻辑非常精细，赋值流程如下：

（1）查找 set 方法

按顺序查找以下方法：

1. set:
2. _set:

找到就直接调用

（2）未找到 set 方法时

会检查：

+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly

如果返回 YES（默认值），则会依次查找成员变量：

_key → _isKey → key → isKey

找到后直接赋值。

（3）如果都没找到

调用：

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

系统默认会抛异常，但你可以重写它，避免崩溃：

- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key {NSLog(@"未定义的Key：%@", key);
}

（4）特殊情况：给基本类型赋 nil

若 int、float 等类型被赋 nil，系统会调用：

- (void)setNilValueForKey:(NSString *)key

可重写该方法来安全处理：

- (void)setNilValueForKey:(NSString *)key {if ([key isEqualToString:@"age"]) age = 0;
}

KVC 支持数值与结构体类型

KVC 的 valueForKey: 总是返回 id 类型的对象。

如果访问的是数值或结构体，系统会自动封装成：

• 数值类 → NSNumber
• 结构体类 → NSValue

例如：

NSNumber *num = [NSNumber numberWithInt:10];
CGPoint point = CGPointMake(54, 45);
NSValue *value = [NSValue valueWithCGPoint:point];

通过 @encode() 还能让自定义结构体被封装：

NSValue *v = [NSValue valueWithBytes:&point objCType:@encode(CGPoint)];

KVC 验证机制

KVC 还支持验证赋值是否合法：

- (BOOL)validateValue:(inout id *)ioValueforKey:(NSString *)inKeyerror:(NSError **)outError {if ([inKey isEqualToString:@"name"]) {NSString *name = *ioValue;if (name.length == 0) {*outError = [NSError errorWithDomain:@"MyDomain"code:1001userInfo:@{NSLocalizedDescriptionKey:@"名字不能为空"}];return NO;}}return YES;
}

KVC 对集合的强大支持

KVC 内置了许多集合运算符，可以直接在数组上操作对象属性。

基本运算符：

运算符	含义
@count	元素数量
@sum	求和
@avg	平均值
@max	最大值
@min	最小值

NSNumber *avg = [array valueForKeyPath:@"@avg.age"];
NSNumber *sum = [array valueForKeyPath:@"@sum.age"];

对象运算符：

运算符	作用
@unionOfObjects	不去重
@distinctUnionOfObjects	去重
@unionOfArrays	二维数组不去重
@distinctUnionOfArrays	二维数组去重

示例：

NSArray *names = [array valueForKeyPath:@"@unionOfObjects.name"];

KVC 操作字典

KVC 可以轻松在对象和字典之间转换：

// 取值为字典
NSDictionary *dict = [user dictionaryWithValuesForKeys:@[@"name", @"age"]];// 用字典批量赋值
[user setValuesForKeysWithDictionary:@{@"name":@"Tom", @"age":@18}];

这在 Model <-> JSON 转换 中极为常见。

KVC 的典型应用场景

场景	说明
动态访问属性	运行时通过字符串操作属性
访问私有变量	可用于调试或框架内部处理
Model-字典转换	封装与解析 JSON
修改 UI 控件内部属性	如 setValue:forKey:@“_placeholderLabel.textColor”
集合操作	对模型数组进行聚合运算

二、KVO（Key-Value Observing）键值观察

概念回顾

KVO 是一种机制，让一个对象能在另一个对象属性变化时收到通知。

它常用于:

• Model → Controller 数据同步；
• Controller → View 自动更新；
• Model 自身监听依赖属性变化。

实现步骤

// 注册观察
[account addObserver:selfforKeyPath:@"balance"options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOldcontext:nil];// 回调方法
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPathofObject:(id)objectchange:(NSDictionary *)changecontext:(void *)context {NSLog(@"余额变化：%@", change);
}// 移除观察
[account removeObserver:self forKeyPath:@"balance"];

监听机制（内部原理）

官方文档中的解释：NSObject 在运行时会动态创建一个隐藏的子类，并重写被观察属性的 setter 方法来插入通知逻辑。

流程如下：

1. 系统创建类：NSKVONotifying_Account
2. 替换对象的 isa 指针
3. 重写 setter：

willChangeValueForKey:
[super setBalance:newValue];
didChangeValueForKey:

4. 调用观察者回调

KVO 与通知的区别

对比项	KVO	NSNotification
触发时机	属性值改变	手动发布
是否自动触发	✅	❌
通知范围	一对一	一对多（全局）
基础实现	依赖 KVC	独立机制
用途	监听对象属性	广播事件消息

KVO 的优缺点

优点	缺点
系统内置，几乎零代码	语法繁琐
自动通知机制	忘记移除崩溃
可观察依赖属性	可读性差
可用于数据绑定	难调试

三、KVC 与 KVO 的关系

可以这样理解：

对比	KVC	KVO
作用	动态访问属性	动态监听属性
触发方式	调用 setter/getter	setter 内部触发通知
实现依赖	NSObject(NSKeyValueCoding)	NSObject(NSKeyValueObserving)
内部关系	提供属性访问通道	基于 KVC 的通道检测变化

KVO 是建立在 KVC 基础上的，所以也可以说没有 KVC，就没有 KVO。

四、总结

概念	特点	典型用途
KVC	用字符串访问属性，支持私有变量和集合操作	JSON 转 Model、调试
KVO	自动监听属性变化并触发通知	数据绑定、界面更新
联系	KVO 内部依赖 KVC 的访问机制	——

最后一句话概述就是，KVC 打开属性的大门，而当属性被改变时，KVO 会自动提醒我们