设计模式之观察者模式（关于OC中的KVO\KVC\NSNotification）

学习了这么久的设计模式方面的知识，最大的感触就是，设计模式不能脱离语言特性。近段时间所看的两本书籍，《大话设计模式》里面的代码是C#写的，有一些设计模式实现起来也是采用了C#的语言特性（C#的API，抽象类，在OC中是没有抽象类、没有多继承关系），《设计模式之禅》里面的代码是JAVA写的，与OC差距也是比较大。

但是我想，这些都不是问题，学习设计模式主要学习的是其中的思想，并将之改造成自己所熟悉语言的模式，大同小异。所需要注意的是，在学习的过程中，将之与语言结合起来，多思考、多实践。

1. KVC

KVC:  key values coding   键值编码，间接通过字符串对应的key取出、修改其对应的属性。

作用： 可以访问和修改私有成员变量、readOnly成员变量的值。（替换系统自带的导航栏、替换系统自带的Tabbar等）

示例代码：

@interface ZYPerson : NSObject
@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *name;

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name;
@end

#import "ZYPerson.h"

@implementation ZYPerson
- (instancetype)initWithName:(NSString *)name
{
    if (self = [super init]) {
        _name = name;
    }
    return self;
}
@end

#import "ViewController.h"
#import "ZYPerson.h"
@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    ZYPerson *personOne = [[ZYPerson alloc] initWithName:@"张三"];

    NSLog(@"%@",personOne.name);

    //  然后，我发现名字写错了，需要修改
//    personOne.name = @"王五";       //  如果这么写，发现编译器报错，报错很正常，我写的是readOnly

    //  那么，在不改变原来代码的结构上，如何修改？在这里，KVO就有用处了

    [personOne setValue:@"王五" forKeyPath:@"name"];

    NSLog(@"%@",personOne.name);
}

@end

这仅仅只是一个示例，KVC当然是强大的，UIKit框架里面很多属性是readOnly、私有的，往往我们在开发中会觉得有一些属性不好用，想改变吧，要么是readOnly，要是是私有的，难道重新写一套？但是耗时耗力，项目需要赶进度的话，就得加班。这个时候，KVC的作用就大了，我们可以自定义那些特定需求的控件，然后用KVC将系统自带的换掉，换成自定义的，简单快速轻松就可以搞定了。当然，要是系统没有对应属性的控件，就只能自定义了。

2. KVO

KVO是用来做属性监听的，用完后必须要移除它。

其实现原理：KVO是基于runtime机制实现的，当某个类的对象第一次被观察时，系统就会在运行期动态的创建一个该类的一个派生类，在这个派生类中重写基类中任何被观察属性的setter方法，派生类在重写基类的setter方法中实现真正的通知机制。

如此，来看看代码里面KVO怎么实现监听一个对象值的改变：

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface ZYPerson : NSObject
@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) int age;

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name;
@end

#import "ZYPerson.h"

@implementation ZYPerson
- (instancetype)initWithName:(NSString *)name
{
    if (self = [super init]) {
        _name = name;
    }
    return self;
}
@end

viewController里面的代码：

#import "ViewController.h"
#import "ZYPerson.h"
@interface ViewController ()
@property (nonatomic, strong) ZYPerson *personOne;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    self.personOne = [[ZYPerson alloc] initWithName:@"张三"];
    self.personOne.age = 10;

    //  personOne添加一个监听器，监听age属性的变化，options  是属性怎么样的变化
    [self.personOne addObserver:self forKeyPath:@"age" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];

    //当属性变化了，会调用observeValueForKeyPath方法
    self.personOne.age = 20;

}

- (void)dealloc
{
    //必须要移除监听器
    [self.personOne removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}

/**
 *  当被监听属性发生改变的时候，会调用此方法
 *
 *  @param keyPath 属性名
 *  @param object  属性所属的对象
 *  @param change  属性的修改情况
 *  @param context
 */
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSString *,id> *)change context:(void *)context
{
    //  当你在controller中添加多个KVO时，所有的回调都是走这个方法，那就必须对触发回调函数的来源进行判断
    if (object == self.personOne && [keyPath isEqualToString:@"age"]) {
        [self doSomethingWhenContextDidChanged];
    }
    else{
        /**
         *  我们假设当前类还有父类，并且父类也有自己绑定了一些其他KVO呢？我们看到，这个回调函数体中只有一个判断，如果这个if不成立，这次KVO事件的触发就会到此中断了。但事实上，若当前类无法捕捉到这个KVO，那很有可能是在他的superClass，或者super-superClass...中
         */
        [super observeValueForKeyPath:keyPath ofObject:object change:change context:context];
    }
}

- (void)doSomethingWhenContextDidChanged
{
    NSLog(@"doSomethingWhenContextDidChanged");
}
@end

上述，就是一个KVO的完整实现，但事实上，还是有瑕疵的，潜在的问题有可能出现在dealloc中对KVO的注销上。KVO的一种缺陷(其实不能称为缺陷，应该称为特性)是，当对同一个keypath进行两次removeObserver时会导致程序crash，这种情况常常出现在父类有一个kvo，父类在dealloc中remove了一次，子类又remove了一次的情况下。

3. NSNotification

一个类的属性发生改变，我们也可以使用NSNotification告诉其他对象，被改变的具体情况。

先上代码：

#import <Foundation/Foundation.h>

extern NSString * const ZYAgeDidChangeNotification;

@interface ZYPerson : NSObject
@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) int age;

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name;
@end

#import "ZYPerson.h"

NSString * const ZYAgeDidChangeNotification = @"ZYAgeDidChangeNotification";

@implementation ZYPerson
- (instancetype)initWithName:(NSString *)name
{
    if (self = [super init]) {
        _name = name;
    }
    return self;
}

//重写age的setter方法，在这里发送age被更改的notification

- (void)setAge:(int)age
{
    _age = age;

    [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:ZYAgeDidChangeNotification object:nil userInfo:nil];
}
@end

viewController里面的代码：

#import "ViewController.h"
#import "ZYPerson.h"
@interface ViewController ()
@property (nonatomic, strong) ZYPerson *personOne;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    //  接受消息
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(doSomethingWhenContextDidChanged) name:ZYAgeDidChangeNotification object:nil];

    self.personOne = [[ZYPerson alloc] initWithName:@"张三"];
    self.personOne.age = 10;

    //当属性变化了，会调用observeValueForKeyPath方法
    self.personOne.age = 20;

}

- (void)dealloc
{
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self];
}

- (void)doSomethingWhenContextDidChanged
{
    NSLog(@"doSomethingWhenContextDidChanged");
}
@end

这样，也是可以监听到对象属性的改变的，甚至，我们在用delegate来监控一些状态的改变也是可以做到的，这些都可以说是OC中的监听者模式。

只是说，需要注意，如果是跨控制器之间的监听、或者传递信息，建议用NSNotification更好，如果是view与它的ViewController之间的监听，用委托（也就是delegate）更好。

4. 观察者模式

KVO、NSNotification、委托都可以说是OC里面的监听者模式，NSNotification更重量级一些，除了监听外，还需负责传递信息等。

什么时候使用观察者模式：

1. 1. 有两种抽象类型相互依赖，将他们封装在各自的对象中，就可以对它们单独进行改变和复用。
   2. 对一个对象的改变需要同时改变其他对象，而不知道具体有多少对象有待改变。
   3. 一个对象必须通知其他对象，而它又不知道其他对象是什么。

MVC是由各种复杂的设计模式组合而成的复合结构，观察者是其中的设计模式之一。视图与控制器联系在一起，等待会影响应用程序表现的事件发生。例如，当用户单击视图上的排序按钮时，事件会传递给控制器，模型在后台排序完毕后，会通知所有相关的控制器，让它们用新的数据更新视图。

在MVC中使用观察者模式，每个组件都能够被独立复用与扩展，而对关系中的其他组件没有太多干扰。所得到的高度可复用性与可扩展性，是把其全部逻辑放入一个类中所无法得到的。因此，向控制器添加额外的视图时，不用修改已有的设计和代码。同样，不同的控制器可以使用同一个模型，而不用对使用它们的其他控制器做修改。