級(jí)別： ★★☆☆☆
標(biāo)簽：「iOS 」「避免常見(jiàn)崩潰」「FBKVOController」「KVO」
作者： WYW
審校： QiShare團(tuán)隊(duì)

前言 項(xiàng)目中可能會(huì)用到KVO。關(guān)于KVO的基礎(chǔ)使用可以查看大成哥的iOS KVC與KVO簡(jiǎn)介。系統(tǒng)提供的KVO的方式寫(xiě)起來(lái)代碼較分散，有時(shí)候會(huì)出問(wèn)題。

facebook有個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目KVOController下文用FBKVOController代指。FBKVOController用起來(lái)比較簡(jiǎn)單，可以在一定程度避免KVO的常見(jiàn)問(wèn)題，本文筆者將通過(guò)分析FBKVOController，看看FBKVOController是如何避免KVO常見(jiàn)問(wèn)題的。

使用KVO的常見(jiàn)問(wèn)題有

• 添加觀察者的時(shí)候，寫(xiě)錯(cuò)待觀察的對(duì)象屬性名；
• 多次添加對(duì)某對(duì)象的屬性的觀察；
• 忘記移除觀察者，多次移除某觀察者；
• 移除觀察者的時(shí)候，觀察者已釋放；

FBKVOController封裝了系統(tǒng)的KVO，解決上邊提到的相應(yīng)問(wèn)題。下邊筆者簡(jiǎn)單分析了FBKVOController是如何避免系統(tǒng)KVO相關(guān)問(wèn)題的。筆者將會(huì)從如下幾個(gè)方面來(lái)展開(kāi)分析FBKVOController。

• 1. 系統(tǒng)KVO的簡(jiǎn)單使用；
• 2. FBKVOController的簡(jiǎn)單使用；
• 3. FBKVOController的類(lèi)圖，思維導(dǎo)圖，使用流程圖；
• 4. FBKVOController避免寫(xiě)錯(cuò)待觀察屬性；
• 5. FBKVOController初始化過(guò)程；
• 6. FBKVOController 觀察某對(duì)象的某屬性；
• 7. FBKVOController 觀察對(duì)象屬性變化；
• 8. FBKVOController不需要開(kāi)發(fā)者removeObserver；
• 9. FBKVOController的線(xiàn)程安全實(shí)現(xiàn)方式之互斥鎖；
• 10. _FBKVOInfo重寫(xiě)isEqual:、 hash；
• 11. NSMapTable之keyOptions；
• 12. NSHashTable之weakObjectsHashTable；

系統(tǒng)KVO的簡(jiǎn)單使用

KVO的基礎(chǔ)使用可查看大成哥的iOS KVC與KVO簡(jiǎn)介。

筆者下邊貼出的是一個(gè)系統(tǒng)方式觀察Person的name屬性的代碼。

• 1. addObserver
• 2. 在observeValueForKeyPath方法中查看person的name屬性的變化情況；
• 3. 最后在控制器的dealloc中需要記得removeObserver。

_person = [Person new];
[_person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
_person.name = [NSString stringWithFormat:@"personName:QiShare_%u", arc4random() % 1000];
    
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {
    
    NSLog(@"SystemKVOChange：%@", change);
}

- (void)dealloc {
    
    [_person removeObserver:self forKeyPath:@"name"];
}

FBKVOController的簡(jiǎn)單使用

FBKVOController是一個(gè)適用于iOS和OS X的簡(jiǎn)單的線(xiàn)程安全的KVO三方庫(kù)。

線(xiàn)程安全是通過(guò)互斥鎖方式保證的。

FBKVOController的簡(jiǎn)單體現(xiàn)在有時(shí)我們只需寫(xiě)一行代碼即可。

其實(shí)FBKVOController也是對(duì)系統(tǒng)KVO的封裝。

討論FBKVOController簡(jiǎn)單使用的過(guò)程中，筆者將以觀察Person類(lèi)的name屬性為例。
相關(guān)代碼如下：

#import "NSObject+FBKVOController.h"

[self.KVOController observe:_person keyPath:FBKVOKeyPath(_person.name) options:NSKeyValueObservingOptionNew block:^(id  _Nullable observer, id  _Nonnull object, NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> * _Nonnull change) {
    NSLog(@"FBKVOChange：%@", change);
}];

FBKVOController的類(lèi)圖，思維導(dǎo)圖，使用流程圖

為了便于更容易理解FBKVOController，筆者繪制了FBKVOController的類(lèi)圖，思維導(dǎo)圖，使用流程圖依次如下：
（思維導(dǎo)圖比較模糊，如有需要請(qǐng)到QiSafeType中下載）

FBKVOClassDiagram.png

FBKVOMind.png

FBKVOFlowChart.png

FBKVOController避免寫(xiě)錯(cuò)待觀察屬性；

FBKVOController為了使用過(guò)程中，避免寫(xiě)錯(cuò)待觀察屬性，設(shè)置了2個(gè)宏。

#define FBKVOKeyPath(KEYPATH) \
@(((void)(NO && ((void)KEYPATH, NO)), \
({ const char *fbkvokeypath = strchr(#KEYPATH, '.'); NSCAssert(fbkvokeypath, @"Provided key path is invalid."); fbkvokeypath + 1; })))

#define FBKVOClassKeyPath(CLASS, KEYPATH) \
@(((void)(NO && ((void)((CLASS *)(nil)).KEYPATH, NO)), #KEYPATH))

筆者仍以觀察Person類(lèi)的name屬性為例，查看這2個(gè)宏的使用方式；

這里的宏使用了逗號(hào)表達(dá)式。簡(jiǎn)單說(shuō)逗號(hào)表達(dá)式的結(jié)果就是最右邊的表達(dá)式的結(jié)果。如(3+5,6+8)的結(jié)果為14。

c語(yǔ)言提供一種特殊的運(yùn)算符，逗號(hào)運(yùn)算符，優(yōu)先級(jí)別最低，它將兩個(gè)及其以上的式子聯(lián)接起來(lái)，從左往右逐個(gè)計(jì)算表達(dá)式，整個(gè)表達(dá)式的值為最后一個(gè)表達(dá)式的值。如:(3+5,6+8)稱(chēng)為逗號(hào)表達(dá)式，其求解過(guò)程先表達(dá)式1，后表達(dá)式2，整個(gè)表達(dá)式值是表達(dá)式2的值，如:(3+5，6+8)的值是14，a=(a=35,a4)的值是60，而(a=35,a4)的值是60， a的值在逗號(hào)表達(dá)式里一直是15，最后被逗號(hào)表達(dá)式賦值為60，a的值最終為60。 摘自360百科

FBKVOKeyPath使用了斷言檢測(cè)待觀察對(duì)象的屬性：

斷言：當(dāng)需要在一個(gè)值為FALSE時(shí)，中斷當(dāng)前操作的話(huà)，可以使用斷言。斷言

#define NSCAssert(condition, desc, ...)

Assertions evaluate a condition and, if the condition evaluates to false, call the assertion handler for the current thread, passing it a format string and a variable number of arguments. 
當(dāng)condition為false的時(shí)候會(huì)終端當(dāng)前操作，并且終端操作的原因會(huì)展示為desc。

以_person.name為例，使用FBKVOKeyPath(_person.name)，分析FBKVOKeyPath(KEYPATH)

@(((void)(NO && ((void)KEYPATH, NO)), \
({ const char *fbkvokeypath = strchr(#KEYPATH, '.'); NSCAssert(fbkvokeypath, @"Provided key path is invalid."); fbkvokeypath + 1; })))

((void)KEYPATH, NO) 是為了編譯_person.name；
編譯通過(guò)了之后const char *fbkvokeypath = strchr(#KEYPATH, '.')；
    #keypath宏返回的是字符串"_person.name"；
fbkvokeypath是'.'在#KEYPATH即"_person.name"中的指針。
fbkvokeypath + 1返回的即"name"。
最后結(jié)合@，即為待觀察的Person的屬性@"name"

以_person.name為例，使用FBKVOClassKeyPath(Person, name)，分析FBKVOClassKeyPath(CLASS, KEYPATH)；

#define FBKVOClassKeyPath(CLASS, KEYPATH) \
@(((void)(NO && ((void)((CLASS *)(nil)).KEYPATH, NO)), #KEYPATH))

((CLASS *)(nil)).KEYPATH 部分是為了編譯_person.name
編譯通過(guò)后，#KEYPATH返回的是"name"，結(jié)合@。
即最后的待觀察對(duì)象@"name"

FBKVOController初始化過(guò)程

初始化FBKVOController的過(guò)程。

- (instancetype)initWithObserver:(nullable id)observer retainObserved:(BOOL)retainObserved {
    self = [super init];
    if (nil != self) {
        _observer = observer;
        NSPointerFunctionsOptions keyOptions = retainObserved ? NSPointerFunctionsStrongMemory|NSPointerFunctionsObjectPointerPersonality : NSPointerFunctionsWeakMemory|NSPointerFunctionsObjectPointerPersonality;
        _objectInfosMap = [[NSMapTable alloc] initWithKeyOptions:keyOptions valueOptions:NSPointerFunctionsStrongMemory|NSPointerFunctionsObjectPersonality capacity:0];
        // 初始化互斥鎖
        pthread_mutex_init(&_lock, NULL);
    }
    return self;
}

如上代碼所示：

• 初始化了_observer = observer，這里的observer是weak修飾的，是為了避免出現(xiàn)Retain Cycle。

  • 如果是strong修飾observer會(huì)出現(xiàn) 控制器 持有 FBKVOController，F(xiàn)BKVOController 持有 observer（控制器），出現(xiàn)Retain Cycle。

• 初始化了_objectInfosMap

  • _objectInfosMap（NSMapTable<id, NSMutableSet<_FBKVOInfo *> *> *_objectInfosMap;，用于存儲(chǔ)待觀察對(duì)象，待觀察對(duì)象為key，及待觀察對(duì)象的屬性，及回調(diào)相關(guān)信息，待觀察對(duì)象的屬性及其他信息為value）。
  • NSMapTable的keyOptions為NSPointerFunctionsWeakMemory|NSPointerFunctionsObjectPointerPersonality，可以做到，當(dāng)key（此處為object）釋放的時(shí)候，_objectInfosMap中的相應(yīng)的key value會(huì)自動(dòng)移除。
  • 關(guān)于NSMapTable的keyOptions，下文會(huì)提到。

這里FBKVOController實(shí)例，可以直接使用NSObject+FBKVOController.h添加的屬性kvoController（即self.kvoController）；
也可以使用如下全能初始化方法創(chuàng)建。

- (instancetype)initWithObserver:(nullable id)observer
                  retainObserved:(BOOL)retainObserved NS_DESIGNATED_INITIALIZER;

- (instancetype)initWithObserver:(nullable id)observer retainObserved:(BOOL)retainObserved {
    self = [super init];
    if (nil != self) {
        _observer = observer;
        
        NSPointerFunctionsOptions keyOptions = retainObserved ? NSPointerFunctionsStrongMemory|NSPointerFunctionsObjectPointerPersonality : NSPointerFunctionsWeakMemory|NSPointerFunctionsObjectPointerPersonality;
        _objectInfosMap = [[NSMapTable alloc] initWithKeyOptions:keyOptions valueOptions:NSPointerFunctionsStrongMemory|NSPointerFunctionsObjectPersonality capacity:0];
        
        pthread_mutex_init(&_lock, NULL);
    }
    return self;
}

注意：防止Retain Cycle

• 如果在當(dāng)前類(lèi)中，觀察當(dāng)前類(lèi)的屬性，傳入的retainObserved參數(shù)需要傳入NO。

retainObserved參數(shù)用于控制，創(chuàng)建FBKVOController實(shí)例的時(shí)候，_objectInfosMap對(duì)key持有弱引用還是強(qiáng)引用。

NSMapTable<id, NSMutableSet<_FBKVOInfo *> *> *_objectInfosMap;，key用于存儲(chǔ)待觀察者object，value用于存儲(chǔ)待觀察對(duì)象object的待觀察信息。

在當(dāng)前類(lèi)中觀察當(dāng)前類(lèi)的屬性的示例：

[self.KVOControllerNonRetaining observe:self keyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew block:^(id  _Nullable observer, id  _Nonnull object, NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> * _Nonnull change) {
    NSLog(@"FBKVOChange：%@", change);     
}];

上例如果使用self.KVOController。將會(huì)出現(xiàn)

self(QiSafeKVOController) 持有 KVOController(FBKVOController)

KVOController(FBKVOController) 持有 _objectInfosMap

_objectInfosMap 持有 self(QiSafeKVOController)

的循環(huán)引用的問(wèn)題。

FBKVOController 觀察某對(duì)象的某屬性；

FBKVOController觀察的對(duì)象，及觀察的對(duì)象的keyPath，option，block等信息都存儲(chǔ)在了_FBKVOInfo實(shí)例中。
筆者以

- (void)observe:(nullable id)object
        keyPath:(NSString *)keyPath
        options:(NSKeyValueObservingOptions)options
          block:(FBKVONotificationBlock)block;

分析觀察某對(duì)象某屬性的過(guò)程。

- (void)observe:(nullable id)object keyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options block:(FBKVONotificationBlock)block {
    
    // 對(duì)keyPath block 及 待觀察對(duì)象object的簡(jiǎn)單校驗(yàn)
    NSAssert(0 != keyPath.length && NULL != block, @"missing required parameters observe:%@ keyPath:%@ block:%p", object, keyPath, block);
    if (nil == object || 0 == keyPath.length || NULL == block) {
        return;
    }
    
    // 創(chuàng)建存儲(chǔ)觀察者信息的info（_FBKVOInfo實(shí)例） 存儲(chǔ)觀察者self  keyPath options 及值改變的block
    _FBKVOInfo *info = [[_FBKVOInfo alloc] initWithController:self keyPath:keyPath options:options block:block];
    
    // 使用info觀察object
    [self _observe:object info:info];
}

• 在觀察對(duì)象屬性的時(shí)候，F(xiàn)BKVOController用到了_FBKVOInfo的實(shí)例，_FBKVOInfo *info = [[_FBKVOInfo alloc] initWithController:self keyPath:keyPath options:options block:block];用于存儲(chǔ)待觀察對(duì)象的屬性及回調(diào)信息。

- (void)_observe:(id)object info:(_FBKVOInfo *)info {
    // 互斥鎖加鎖
    pthread_mutex_lock(&_lock);
    
    // 查看_objectInfosMap中是否已經(jīng)添加過(guò)object對(duì)應(yīng)的信息
    NSMutableSet *infos = [_objectInfosMap objectForKey:object];
    
    // 查看infos中是否已經(jīng)添加過(guò)info信息 這里的查看方式是按照object的keypath的hash值確定的
    _FBKVOInfo *existingInfo = [infos member:info];
    if (nil != existingInfo) {
        // 查看與待觀察對(duì)象object相應(yīng)的infos中，已經(jīng)添加過(guò)info信息，解鎖返回
        pthread_mutex_unlock(&_lock);
        return;
    }

    //  _objectInfosMap之前沒(méi)有添加過(guò)對(duì)待觀察對(duì)象object的信息，創(chuàng)建用于存儲(chǔ)object相應(yīng)的infos信息的內(nèi)容
    if (nil == infos) {
        infos = [NSMutableSet set];
        [_objectInfosMap setObject:infos forKey:object];
        
    }

    // 同樣會(huì)調(diào)用hash 添加info信息到infos中
    [infos addObject:info];
    // 解鎖
    pthread_mutex_unlock(&_lock);
    
    [[_FBKVOSharedController sharedController] observe:object info:info];
}

• 如下代碼可以避免重復(fù)觀察某對(duì)象的某屬性。

    // 查看與待觀察對(duì)象object的屬性信息 是否已經(jīng)添加過(guò)info信息
    _FBKVOInfo *existingInfo = [infos member:info];
    if (nil != existingInfo) {
        // 查看與待觀察對(duì)象object相應(yīng)的infos中，已經(jīng)添加過(guò)info信息，解鎖返回
        pthread_mutex_unlock(&_lock);
        return;
    }

• _FBKVOShareController中的如下方法封裝了系統(tǒng)的KVO，及改變FBKVOInfo的_FBKVOInfoStateInitial狀態(tài)為_FBKVOInfoStateObserving。

- (void)observe:(id)object info:(nullable _FBKVOInfo *)info {
    if (nil == info) {
        return;
    }
    
    // 存儲(chǔ)待觀察對(duì)象的信息 到_infos中
    pthread_mutex_lock(&_mutex);
    [_infos addObject:info];
    pthread_mutex_unlock(&_mutex);
    
    // 系統(tǒng)的方式添加觀察者
    [object addObserver:self forKeyPath:info->_keyPath options:info->_options context:(void *)info];
    
    
    if (info->_state == _FBKVOInfoStateInitial) {
        // 改變要觀察的對(duì)象的info的觀察狀態(tài)為 _FBKVOInfoStateObserving
        info->_state = _FBKVOInfoStateObserving;
    } else if (info->_state == _FBKVOInfoStateNotObserving) {
        // 這部分內(nèi)容筆者沒(méi)有復(fù)現(xiàn)
        // this could happen when `NSKeyValueObservingOptionInitial` is one of the NSKeyValueObservingOptions,
        // and the observer is unregistered within the callback block.
        // at this time the object has been registered as an observer (in Foundation KVO),
        // so we can safely unobserve it.
        // 系統(tǒng)方式移除觀察者
        [object removeObserver:self forKeyPath:info->_keyPath context:(void *)info];
    }
}

FBKVOController 觀察對(duì)象屬性變化

在FBKVOController中有如下系統(tǒng)KVO的observeValueForKeyPath方法及block回調(diào)代碼。

- (void)observeValueForKeyPath:(nullable NSString *)keyPath
                      ofObject:(nullable id)object
                        change:(nullable NSDictionary<NSKeyValueChangeKey, id> *)change
                       context:(nullable void *)context
{
    NSAssert(context, @"missing context keyPath:%@ object:%@ change:%@", keyPath, object, change);
    
    _FBKVOInfo *info;
    
    {
        // lookup context in registered infos, taking out a strong reference only if it exists
        pthread_mutex_lock(&_mutex);
        info = [_infos member:(__bridge id)context];
        pthread_mutex_unlock(&_mutex);
    }
    
    if (nil != info) {
        
        // take strong reference to controller
        FBKVOController *controller = info->_controller;
        if (nil != controller) {
            
            // take strong reference to observer
            id observer = controller.observer;
            if (nil != observer) {
                
                // dispatch custom block or action, fall back to default action
                if (info->_block) {
                    NSDictionary<NSKeyValueChangeKey, id> *changeWithKeyPath = change;
                    // add the keyPath to the change dictionary for clarity when mulitple keyPaths are being observed
                    if (keyPath) {
                        NSMutableDictionary<NSString *, id> *mChange = [NSMutableDictionary dictionaryWithObject:keyPath forKey:FBKVONotificationKeyPathKey];
                        [mChange addEntriesFromDictionary:change];
                        changeWithKeyPath = [mChange copy];
                    }
                    info->_block(observer, object, changeWithKeyPath);
                } else if (info->_action) {
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Warc-performSelector-leaks"
                    [observer performSelector:info->_action withObject:change withObject:object];
#pragma clang diagnostic pop
                } else {
                    [observer observeValueForKeyPath:keyPath ofObject:object change:change context:info->_context];
                }
            }
        }
    }
}

以下代碼實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單校驗(yàn)info->controller、觀察者、info->block，校驗(yàn)無(wú)誤的情況下，進(jìn)行block回調(diào)，實(shí)現(xiàn)回調(diào)到控制器中的block的部分。

if (nil != info) {
        
        // take strong reference to controller
        FBKVOController *controller = info->_controller;
        if (nil != controller) {
            
            // take strong reference to observer
            id observer = controller.observer;
            if (nil != observer) {
                
                // dispatch custom block or action, fall back to default action
                if (info->_block) {
                    NSDictionary<NSKeyValueChangeKey, id> *changeWithKeyPath = change;
                    // add the keyPath to the change dictionary for clarity when mulitple keyPaths are being observed
                    if (keyPath) {
                        NSMutableDictionary<NSString *, id> *mChange = [NSMutableDictionary dictionaryWithObject:keyPath forKey:FBKVONotificationKeyPathKey];
                        [mChange addEntriesFromDictionary:change];
                        changeWithKeyPath = [mChange copy];
                    }
                    info->_block(observer, object, changeWithKeyPath);
                }

FBKVOController觀察對(duì)象

FBKVOController觀察的對(duì)象，及觀察的對(duì)象的keyPath，option，block等信息都存儲(chǔ)在了FBKVOInfo實(shí)例中。

- (void)observe:(nullable id)object keyPath:(NSString *)keyPath options:(NSKeyValueObservingOptions)options block:(FBKVONotificationBlock)block {
    // 使用斷言 對(duì)keyPath block 的簡(jiǎn)單校驗(yàn)
    NSAssert(0 != keyPath.length && NULL != block, @"missing required parameters observe:%@ keyPath:%@ block:%p", object, keyPath, block);
    // 對(duì)keyPath block 及 待觀察對(duì)象object的簡(jiǎn)單校驗(yàn)
    if (nil == object || 0 == keyPath.length || NULL == block) {
        return;
    }
    
    // 創(chuàng)建存儲(chǔ)觀察者信息的info（_FBKVOInfo實(shí)例） 存儲(chǔ)觀察者self  keyPath options 及值改變的block
    _FBKVOInfo *info = [[_FBKVOInfo alloc] initWithController:self keyPath:keyPath options:options block:block];
    
    // 使用info觀察object
    [self _observe:object info:info];
}

- (void)_observe:(id)object info:(_FBKVOInfo *)info {
    // 互斥鎖加鎖
    pthread_mutex_lock(&_lock);
    
    // 查看_objectInfosMap中是否已經(jīng)添加過(guò)object對(duì)應(yīng)的信息
    NSMutableSet *infos = [_objectInfosMap objectForKey:object];
    
    // 查看與待觀察對(duì)象object相應(yīng)的infos中 是否已經(jīng)添加過(guò)info信息
    _FBKVOInfo *existingInfo = [infos member:info];
    if (nil != existingInfo) {
        // 查看與待觀察對(duì)象object相應(yīng)的infos中，已經(jīng)添加過(guò)info信息，解鎖返回
        pthread_mutex_unlock(&_lock);
        return;
    }

    //  _objectInfosMap之前沒(méi)有添加過(guò)對(duì)待觀察對(duì)象object的信息，創(chuàng)建用于存儲(chǔ)object相應(yīng)的infos信息的內(nèi)容
    if (nil == infos) {
        infos = [NSMutableSet set];
        [_objectInfosMap setObject:infos forKey:object];
        
    }

    // 同樣會(huì)調(diào)用hash 添加info信息到infos中
    [infos addObject:info];
    // 解鎖
    pthread_mutex_unlock(&_lock);
    
    [[_FBKVOSharedController sharedController] observe:object info:info];
}

封裝系統(tǒng)KVO，改變info->_state。

- (void)observe:(id)object info:(nullable _FBKVOInfo *)info {
    if (nil == info) {
        return;
    }
    
    // 存儲(chǔ)待觀察對(duì)象的信息 到_infos中
    pthread_mutex_lock(&_mutex);
    [_infos addObject:info];
    pthread_mutex_unlock(&_mutex);
    
    // **系統(tǒng)的方式添加觀察者**
    [object addObserver:self forKeyPath:info->_keyPath options:info->_options context:(void *)info];
    
    
    if (info->_state == _FBKVOInfoStateInitial) {
        // 改變要觀察的對(duì)象的info的觀察狀態(tài)為 _FBKVOInfoStateObserving
        info->_state = _FBKVOInfoStateObserving;
    } else if (info->_state == _FBKVOInfoStateNotObserving) {
        // 這部分內(nèi)容筆者沒(méi)有復(fù)現(xiàn)
        // this could happen when `NSKeyValueObservingOptionInitial` is one of the NSKeyValueObservingOptions,
        // and the observer is unregistered within the callback block.
        // at this time the object has been registered as an observer (in Foundation KVO),
        // so we can safely unobserve it.
        // 系統(tǒng)方式移除觀察者
        [object removeObserver:self forKeyPath:info->_keyPath context:(void *)info];
    }
}

存儲(chǔ)待觀察的object及FBKVOInfo信息到_objectInfosMap，為了避免多次觀察某對(duì)象的同一屬性，在存儲(chǔ)操作前有個(gè)簡(jiǎn)單的校驗(yàn).

    _FBKVOInfo *existingInfo = [infos member:info];
    if (nil != existingInfo) {
        // 查看與待觀察對(duì)象object相應(yīng)的infos中，已經(jīng)添加過(guò)info信息，解鎖返回
        pthread_mutex_unlock(&_lock);
        return;
    }

FBKVOController不需要開(kāi)發(fā)者removeObserver

在控制器銷(xiāo)毀的時(shí)候，F(xiàn)BKVOController的實(shí)例也會(huì)銷(xiāo)毀，F(xiàn)BKVOController在實(shí)現(xiàn)文件中重寫(xiě)了dealloc，依次移除之前objectsInfosMap中的需要移除觀察者的object的觀察者。

- (void)dealloc {
    [self unobserveAll];
    // 銷(xiāo)毀互斥鎖
    pthread_mutex_destroy(&_lock);
}

- (void)unobserveAll {
    [self _unobserveAll];
}

- (void)_unobserveAll {
    // 互斥鎖加鎖
    pthread_mutex_lock(&_lock);
    
    // copy一份_objectInfosMap
    NSMapTable *objectInfoMaps = [_objectInfosMap copy];
    
    //  清空_objectInfosMap中的觀察者object及觀察的infos信息
    [_objectInfosMap removeAllObjects];
    
    // 解鎖
    pthread_mutex_unlock(&_lock);
    
    // 獲取單例
    _FBKVOSharedController *shareController = [_FBKVOSharedController sharedController];
    
    // 依次取消objectInfoMaps中observer的信息
    for (id object in objectInfoMaps) {
        // 取消觀察每一個(gè)注冊(cè)了觀察的object及相應(yīng)的觀察的信息
        NSSet *infos = [objectInfoMaps objectForKey:object];
        [shareController unobserve:object infos:infos];
    }
}

- (void)unobserve:(id)object infos:(nullable NSSet<_FBKVOInfo *> *)infos {
    // 如果沒(méi)有待移除的object相關(guān)的info信息了， return
    if (0 == infos.count) {
        return;
    }
    
    // _infos移除infos中的info信息
    /**
     _infos中存放的是觀察的所有object的info信息
     infos存儲(chǔ)的是當(dāng)前的object的info信息
     info指的的infos中的每個(gè)info(_FBKVOInfo *)信息
     */
    
    pthread_mutex_lock(&_mutex);
    for (_FBKVOInfo *info in infos) {
        [_infos removeObject:info];
    }
    pthread_mutex_unlock(&_mutex);
    
    // 移除info指定的keyPath及context信息的觀察者 并且info的狀態(tài)為_(kāi)FBKVOInfoStateNotObserving
    for (_FBKVOInfo *info in infos) {
        if (info->_state == _FBKVOInfoStateObserving) {
            [object removeObserver:self forKeyPath:info->_keyPath context:(void *)info];
        }
        info->_state = _FBKVOInfoStateNotObserving;
    }
}

FBKVOController的線(xiàn)程安全實(shí)現(xiàn)方式之互斥鎖；

• FBKVOController的線(xiàn)程安全是通過(guò)互斥鎖實(shí)現(xiàn)的

mutext（MUTual EXclusion）是一種互斥設(shè)置。 用于保護(hù)共享數(shù)據(jù)免于并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)、設(shè)置出現(xiàn)問(wèn)題。還有一些其他挑剔的情況。

在FBKVOController中，在操作_objectInfosMap，_infos的時(shí)候使用了互斥鎖。

就FBKVOController的實(shí)例變量_objectInfosMap而言。

在初始化FBKVOController的時(shí)候，初始化了互斥鎖；在讀寫(xiě)objectInfosMap之前鎖定了互斥鎖；在讀寫(xiě)完objectInfosMap之后，解鎖了互斥鎖；在FBKVOController銷(xiāo)毀的時(shí)候銷(xiāo)毀了互斥鎖。

// 使用互斥鎖需要導(dǎo)入pthread.h
#import <pthread.h>

pthread_mutex_t _lock;

// 初始化互斥鎖
pthread_mutex_init(&_lock, NULL);

// 鎖定互斥鎖
pthread_mutex_lock(&_lock);

// 解鎖互斥鎖
pthread_mutex_unlock(&_lock);

// 銷(xiāo)毀互斥鎖
pthread_mutex_destroy(&_lock);
    

// 初始化互斥鎖
__API_AVAILABLE(macos(10.4), ios(2.0))
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t * __restrict,
        const pthread_mutexattr_t * _Nullable __restrict);
        

// 鎖定互斥鎖
__API_AVAILABLE(macos(10.4), ios(2.0))
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *);


// 解除鎖定互斥鎖
__API_AVAILABLE(macos(10.4), ios(2.0))
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *);


// 銷(xiāo)毀互斥鎖
__API_AVAILABLE(macos(10.4), ios(2.0))
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *);

互斥鎖的使用可以查看：使用互斥鎖

關(guān)于鎖的更多內(nèi)容可以查看大成哥的：iOS 多線(xiàn)程之線(xiàn)程安全

_FBKVOInfo重寫(xiě)isEqual:、 hash

_FBKVOInfo重寫(xiě)了isEqual: 和hash方法。

_FBKVOInfo重寫(xiě)isEqual:和hash方法的原因是，F(xiàn)BKVOController想要自己去控制2個(gè)_FBKVOInfo的實(shí)例是否相等。這里_FBKVOInfo是根據(jù)的 _keypath的hash值判斷是否相等的。

- (NSUInteger)hash {
  return [_keyPath hash];
}

- (BOOL)isEqual:(id)object {
  if (nil == object) {
    return NO;
  }
  if (self == object) {
    return YES;
  }
  if (![object isKindOfClass:[self class]]) {
    return NO;
  }
  return [_keyPath isEqualToString:((_FBKVOInfo *)object)->_keyPath];
}

If two objects are equal, they must have the same hash value. This last point is particularly important if you define isEqual: in a subclass and intend to put instances of that subclass into a collection. Make sure you also define hash in your subclass.

如果兩個(gè)對(duì)象是相等的，他們一定有相同的hash值。尤其重要的是，如果我們打算把子類(lèi)實(shí)例放到一個(gè)集合對(duì)象中，并且在子類(lèi)中重寫(xiě)了isEqual方法的時(shí)候，請(qǐng)確保也在子類(lèi)中重寫(xiě)了hash方法。

NSMapTable之keyOptions;

FBKVOController使用了NSMapTable存儲(chǔ)要監(jiān)聽(tīng)的對(duì)象。
NSMapTable<id, NSMutableSet<_FBKVOInfo *> *> *_objectInfosMap;

• _objectInfosMap的key為要觀察的對(duì)象

• _objectInfosMap的value存儲(chǔ)了FBKVOInfo的NSMutableSet信息.

• _objectInfosMap 初始化。

- (instancetype)initWithObserver:(nullable id)observer retainObserved:(BOOL)retainObserved
{
  self = [super init];
  if (nil != self) {
    _observer = observer;
    
    // _objectInfosMap 初始化
    NSPointerFunctionsOptions keyOptions = retainObserved ? NSPointerFunctionsStrongMemory|NSPointerFunctionsObjectPointerPersonality : NSPointerFunctionsWeakMemory|NSPointerFunctionsObjectPointerPersonality;
    _objectInfosMap = [[NSMapTable alloc] initWithKeyOptions:keyOptions valueOptions:NSPointerFunctionsStrongMemory|NSPointerFunctionsObjectPersonality capacity:0];
    
    pthread_mutex_init(&_lock, NULL);
  }
  return self;
}

A collection similar to a dictionary, but with a broader range of available memory semantics.

Declaration
@interface NSMapTable<__covariant KeyType, __covariant ObjectType> : NSObject
Discussion

• The map table is modeled after NSDictionary with the following differences:
  Keys and/or values are optionally held “weakly” such that entries are removed when one of the objects is reclaimed.

• Its keys or values may be copied on input or may use pointer identity for equality and hashing.

• It can contain arbitrary pointers (its contents are not constrained to being objects).

NSMapTable 是一中類(lèi)似于NSDictionary的集合，不過(guò)NSMapTable有更廣范的內(nèi)存語(yǔ)義。
NSMapTable在NSDictionary的基礎(chǔ)上做了部分修整，NSMapTable相比較NSDictionary有如下不同的地方：

• NSMapTable的keys或者values是可選地持有weak類(lèi)型對(duì)象的。當(dāng)NSMapTable中的weak類(lèi)性的key或者value釋放的時(shí)候，相應(yīng)的鍵值對(duì)會(huì)自動(dòng)從NSMapTable中移除。

• NSMapTable可以在添加鍵值對(duì)的時(shí)候進(jìn)行拷貝操作，可以通過(guò)指針進(jìn)行相等性和散列檢查。

• NSMapTable可以包含任意指針（她的內(nèi)容不限于對(duì)象）。

NSMapTable關(guān)于keyOptions相關(guān)代碼：

    // weakKeyStrongObjectsMapTable
    NSMapTable *weakKeyStrongObjectsMapTable = [NSMapTable weakToStrongObjectsMapTable];
    /** // 相當(dāng)于
    NSPointerFunctionsOptions weakOptions = NSPointerFunctionsWeakMemory | NSPointerFunctionsObjectPointerPersonality;
    NSPointerFunctionsOptions strongOptions = NSPointerFunctionsStrongMemory | NSPointerFunctionsObjectPointerPersonality;
    weakKeyStrongObjectsMapTable = [NSMapTable mapTableWithKeyOptions:weakOptions valueOptions:strongOptions];
     */
    
    NSObject *key0 = [NSObject new];
    NSObject *obj0 = [NSObject new];
    [weakKeyStrongObjectsMapTable setObject:obj0 forKey:key0];
    NSLog(@"weakKeyStrongObjectsMapTable：%@", weakKeyStrongObjectsMapTable);
    /*
     weakKeyStrongObjectsMapTable：NSMapTable {
     [3] <NSObject: 0x600001711180> -> <NSObject: 0x600001711190>
     }
     */
    key0 = nil;
    NSLog(@"key0 =nil, weakKeyStrongObjectsMapTable：%@", weakKeyStrongObjectsMapTable);
    /*
     key0 =nil, weakKeyStrongObjectsMapTable：NSMapTable {
     }
     */
    
    // weakKeyWeakObjsMapTable
    NSObject *key1 = [NSObject new];
    NSObject *obj1 = [NSObject new];
    NSObject *key2 = [NSObject new];
    NSObject *obj2 = [NSObject new];
    
    NSMapTable *weakKeyWeakObjsMapTable = [NSMapTable weakToWeakObjectsMapTable];
    // 相當(dāng)于
    //  weakKeyWeakObjsMapTable = [NSMapTable mapTableWithKeyOptions:weakOptions valueOptions:weakOptions];
    [weakKeyWeakObjsMapTable setObject:obj1 forKey:key1];
    [weakKeyWeakObjsMapTable setObject:obj2 forKey:key2];
    NSLog(@"weakKeyWeakObjsMapTable：%@", weakKeyWeakObjsMapTable);
    /*
     weakKeyWeakObjsMapTable：NSMapTable {
     [3] <NSObject: 0x600001711180> -> <NSObject: 0x600001710fa0>
     [10] <NSObject: 0x6000017111a0> -> <NSObject: 0x6000017110b0>
     }
     */
    
    key1 = nil;
    NSLog(@"key1 = nil, weakKeyWeakObjsMapTable：%@", weakKeyWeakObjsMapTable);
    /*
     key1 = nil, weakKeyWeakObjsMapTable：NSMapTable {
     [10] <NSObject: 0x6000017111a0> -> <NSObject: 0x6000017110b0>
     }
     */
    
    obj2 = nil;
    [weakKeyWeakObjsMapTable setObject:obj1 forKey:key1];
    NSLog(@"obj2 = nil, weakKeyWeakObjsMapTable：%@", weakKeyWeakObjsMapTable);
    /*
     obj2 = nil, weakKeyWeakObjsMapTable：NSMapTable {
     }
     */

以weakToStrongObjectsMapTable創(chuàng)建的NSMapTable的實(shí)例weakKeyStrongObjectsMapTable，當(dāng)添加的key key1銷(xiāo)毀時(shí)，相應(yīng)的key1 obj1的鍵值對(duì)會(huì)自動(dòng)移除。

NSHashTable之weakObjectsHashTable

NSHashTable
A collection similar to a set, but with broader range of available memory semantics.

The hash table is modeled after NSSet with the following differences:

• It can hold weak references to its members.

• Its members may be copied on input or may use pointer identity for equality and hashing.

• It can contain arbitrary pointers (its members are not constrained to being objects).

NSHashTable
NSHashTable是類(lèi)似于NSSet的集合，不過(guò)NSHashTable有更加廣泛的內(nèi)存語(yǔ)義。

NSHashTable是在NSSet的基礎(chǔ)上做的調(diào)整，相比較NSSet，NSHashTable有如下不同之處：

• NSHashTable可以持有成員的弱引用。

• NSHashTable可以在加入成員時(shí)執(zhí)行copy操作，可以通過(guò)isEqual:和hash檢測(cè)成員的散列值和相等性。

• NSHashTable可以存放任意的指針(NSHashTable的成員不限于對(duì)象)。

相關(guān)代碼：

    // NSHashTable
    NSHashTable *hashTable = [NSHashTable weakObjectsHashTable];
    // 相當(dāng)于
    [NSHashTable hashTableWithOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory | NSPointerFunctionsObjectPointerPersonality];
    NSObject *hashObj = [NSObject new];
    [hashTable addObject:hashObj];
    NSLog(@"hashTable：%@", hashTable);
    /*
     hashTable：NSHashTable {
     [11] <NSObject: 0x600002528af0>
     }
     */
    hashObj = nil;
    NSLog(@"hashObj = nil, hashTable：%@", hashTable);
    /*
     hashObj = nil, hashTable：NSHashTable {
     }
     */

對(duì)于weakObjectsHashTable創(chuàng)建的NSHashTable實(shí)例hashTable，當(dāng)hashTable中添加的obj，銷(xiāo)毀后，hashTable中的之前添加的obj，會(huì)自動(dòng)移除。

Demo

• 更多相關(guān)內(nèi)容，可查看Demo QiSafeType。

參考學(xué)習(xí)網(wǎng)址

• facebook/KVOController
• 逗號(hào)表達(dá)式
• 斷言
• ProcessOn
• Equality
• NSHash?Table & NSMap?Table
• 使用互斥鎖
• iOS 多線(xiàn)程之線(xiàn)程安全
• iOS KVC與KVO簡(jiǎn)介

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