一、KVO原理
1. KVO 简介
KVO 是 Objective-C 对观察者设计模式的一种实现。KVO 提供一种机制，指定一个被观察对象，当对象某个属性发生改变时，对象会获得通知，并做出相应处理；
在 MVC 设计架构的项目，KVO机制很适合实现 model 模型和 View 视图之间的通讯。
2. 实现原理
KVO 的实现依赖于 Objective-C 强大的 Runtime。
当观察某对象α时，KVO 机制动态创建一个对象α当前类的子类，并为这个新的子类重写被观察属性 keyPath 的 setter 方法。setter 方法随后负责通知观察对象属性的改变状况。
3. 深入剖析：
Apple 使用了 isa-swizzling 来实现 KVO。当观察对象α时，KVO 机制动态创建一个新的名为：NSKVONotifying_α的新类，该类继承自对象α的本类，且 KVO 为 NSKVONotifying_α重写观察属性的 setter 方法，setter 方法会负责在调用原setter 方法之前和之后，通知所有观察对象属性值的更改情况。
NSKVONotifying_α类剖析：在这个过程，被观察对象的 isa 指针从原来的α类，被 KVO 机制修改为指向系统新创建的子类 NSKVONotifying_α类，来实现当前类属性值改变的监听。
所以当我们从应用层面上看来，完全没有意识到有新的类出现，这是系统对 KVO 的底层实现过程，此时如果我们创建一个新的名为“NSKVONotifying_α”的类，就会发现系统运行到注册 KVO 的那段代码时程序就会崩溃。因为系统在注册监听的时候创建了名为 NSKVONotifying_α的中间类，并指向这个中间类。
（isa 指针的作用： 每个对象都有 isa 指针，指向该对象的类，它告诉 Runtime 系统这个对象的类是什么。所以对象注册为观察者时，isa 指针指向新子类，那么这个被观察的对象就神奇地变成新子类的对象（或实例）了。）因而在该对象上对 setter 的调用就会调用已重写的 setter，从而激活键值通知机制。
子类 setter 方法剖析：KVO 的键值观察通知依赖于 NSOjbect 的两个方法：willChangeValueForKey：和 didChangeValueForKey：，在存取数值的前后分别调用2个方法：
被观察属性发生改变之前，willChangeValueForKey：被调用，通知系统该 keyPath 的属性值即将变更；当改变发生后，didChangeValueForKey：被调用，通知系统该 keyPath 的属性值已经变更；之后，observeValueForKey:ofObject:change:context:也会被调用。且重写观察属性的 setter 方法这种继承方式的注入是在运行时而不是编译时实现的。
KVO 为子类的观察者属性重写调用存取方法的工作原理在代码中相当于：
- (void)setName:(NSString *)newName{
[self willChangeValueForKey:@"name"];
[super setValue:newName forKey:@"name"];
[self didiChangeValueForKey:@"name"];
}
4.特点：
观察者观察的是属性，只有遵循 KVO 变更属性值的方式才会执行 KVO 的回调方法，例如是否执行了 setter 方法、或者是否使用了 KVC 赋值。如果赋值没有通过 setter 方法或者 KVC，而是直接修改属性对应的成员变量，例如：仅调用_name = @"newName",这事是不会触发 KVO 机制，更加不会调用回调方法的。所以使用 KVO 机制的前提是遵循 KVO 的属性设置方式来变更属性值。
5.步骤
- 1.注册观察者，实施监听；
- 2.在回调方法中处理属性发生的变化；
- 3.移除观察者
6. 实现方法
A. 注册观察者:
//第一个参数 observer：观察者（这里观察 self.myKVO 对象的属性变化）
//第二个参数 keyPath: 被观察的属性名称（这里 self.myKVO 中 num属性值的改变）
//第三个参数 options：观察属性的新值、旧值等的一些配置(枚举值，可以根据需要设置，例如这里可以使用两项)
//第四个参数 context： 上下文，可以为 kvo 的回调方法传值（例如设定为一个放置数据的字典）
[self.myKVO addObserver:self forKeyPath:@"num" options: NSKeyValueObservingOptionOld|NSKeyValueObservingOpitonNew context:nil];
B.属性（keyPath）的值发生变化时，收到通知，调用以下方法：
//keyPath:属性名称
//object： 被观察的对象
//change：变化前后的值都存储在 change 字典中
//context： 注册观察者时，context 传过来的值
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSString *,id> *) change context:(void *)context{
}
7.拓展
1.KVC 和 KVO 的不同
KVC（键值编码），即 Key-Value Coding,一个非正式的 Protocol，使用字符串（键）访问一个对象实例变量的机制。而不是通过调用 Setter、Getter 方法等显式的存取方法去访问。KVO（键值监听），即 Key-Value Observing,它提供一种机制，当指定的对象的属性被修改后，对象就会接受到通知，前提是执行了 setter 方法、或者使用了 KVC 赋值。
2.和 notification（通知）的区别？
notification 比 KVO 多了发送通知的一步。
两者都是一对多，但是对象之间直接的交互，notification 明显很多，需要 notificationCenter 来作为中间交互。而 KVO 如我们介绍的，设置观察者->处理属性变化，
notification 的优点是监听不局限与属性的变化，还可以对多种多样的状态变化进行监听，监听范围广，例如键盘、前后台等系统通知的使用也更更显灵活方便。
- 与 delegate 的不同
和 delegate 一样，KVO 和 NSNotification 的作用都是类与类之间的通信。但是与 delegate 不同的是：
这两个都是负责发送接收通知，剩下的事情由系统处理，所以不同返回值；而 delegate 则需要通信的对象通过变量（代理）联系；
delegate 一般是一对一，而这两个可以一对多。
二、Category实现原理
1. 简介
category 是 Objective-C 2.0 之后添加的语言特性。主要作用是为已经存在的类添加方法。还有以下两种用法：
可以把类的实现分开在几个不同的文件里面。1）可以减少单个文件的体积, 2)可以把不同的功能组织到不同的 category 里 3）可以由多个开发者共同完成一个类 4）可以按需加载想要的 category 等等
声明私有方法。
2. 比较 category 和 extension
extension 在编译期决定，它是类的一部分，在编译期和头文件里的@interface 以及实现文件里的@implement 一起形成一个完整的类，它伴随类的产生而产生，消亡而消亡。extension 一般用来隐藏类的私有信息，你必须有一个类的源码才能为一个类添加 extension，所以无法为系统的类添加 extension。
但是 category 实在运行期决定的，就 category 和 extension 的区别来看，extension 可以添加实例变量，而 category 无法添加实例变量（因为在运行期，对象的内存布局已经确定，如果添加实例变量就会破坏类的内部布局，这对编译型语言来说是灾难性的）。
3. category 原理
所有 OC 类和对象，在 Runtime 层都是用 struct 表示的，category 也不例外，在 runtime 层，category 用结构体 category_t (在 objc-runtime-new.h 中可以找到此定义)，它包括了：
1）类的名字（name）
2）类（cls）
3）category 中所有给类添加的实例方法的列表（instanceMethods）
- category 中所有添加的类方法的列表（classMethods）
5） category 实现的所有协议的列表（Protocols）
6） category 中添加的所有属性（instanceProperties）
typedef struct category_t {
const char * name;
classref_t cls;
struct method_list_t *instanceMethods;
struct method_list_t * classMethods;
struct protocol_list_t * protocols;
struct property_list_t * instanceProperties;
} category_t;
从 category 的定义也可以看出 category 的可为（可以添加实例方法，类方法，甚至可以实现协议，添加属性）和不可为（无法添加实例变量）。
MyClass.h:
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface MyClass:NSObject
- (void)printName;
@end
@interface MyClass(MyAddition)
@property(nonatomic,copy) NSString *name;
- (void)printName;
@end
MyClass.m
#import"MyClass.h"
@implementation MyClass
- (void)printName{
NSLog(@"%@",@"MyClass");
}
@end
@implementation MyClass(MyAddition)
- (void)printName{
NSLog(@"%@",@"MyAddition");
}
4. category 和关联对象
在 category 里是无法为 category 添加实例变量的。但是我们很多时候需要在 category 中添加和对象关联的值，这个时候可以求助关联对象来实现。
MyClass + Category.h:
#import “MyClass.h”
@interface MyClass(Category1)
@property(nonatomic,copy) NSString *name;
@end
MyClass+Category.m:
#import "MyClass+Category.h"
#import <objc/runtime.h>
@implementation MyClass(Category)
- (void)setName:(NSString *)name{
objc_setAssociatedObject(self, "name", name, OBJC_ASSOCIATION_COPY);
}
-(NSString *)name{
NSString *nameObject = objc_getAssociatedObject(self, "name");
return nameObject;
}
@end
