概念

KVO全称KeyValueObserving，是Objective-C对观察者设计模式的一种实现。允许对象监听另一个对象特定属性的改变，并在改变时接收到事件。由于KVO的实现机制，所以对属性才会好发生作用，一般继承自NSObject的对象都默认支持KVO。

实现原理

当观察某对象A时，KVO机制动态创建一个对象A的子类，并为这个新的子类重写了被观察属性keyPath的setter方法。setter方法随后负责通知观察对象属性的改变。
KVO使用了isa-swizzling来实现。当观察对象A时，KVO机制动态创建一个新的类为：NSKVONotifying_A，该类继承自对象A的本类，且KVO为NSKVONotifying_A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_A类：被观察对象的isa指针从指向原来的A类，被KVO机制修改为指向系统新创建的子类NSKVONotifying_A类，来实现当前类属性值改变的监听。
子类setter方法：KVO的键值观察通知依赖于NSObject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，observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:(void *)context; 也会被调用。

注意点

KVO的addObserver和removeObserver必须是成对的，如果重复调用remove则会导致NSRangeException类型的crash，如果忘记remove，则会在观察者释放后再次接收到KVO回调时会导致crash。
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。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，是不会触发KVO机制，更加不会调用回调方法。所以使用KVO机制的前提是遵循KVO的属性设置方法来变更属性值。

使用

注册

通过addObserver:forKeyPath:options:context:方法注册观察者，观察者可以接收kayPath属性的变化事件。在注册观察者时，可以传入options参数，参数是一个枚举类型。如果传入NSKeyValueObservingOptionNew和NSKeyValueObservingOptionOld表示接收新值和旧值，默认为只接收新值。如果想再注册观察者后，立即接收一次回调，则可以为options参数传入NSKeyValueObservingOptionInitial。
还可以通过方法的context参数传入任意类型的对象，在接收消息回调的代码中可以接收到这个对象。

监听

观察者需要实现observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法，当KVO时间到来时会调用这个方法，如果没有实现该方法会导致crash。change是一个字典，里面存放KVO属性相关的值，根据注册观察者时，options参数传入的枚举来返回。枚举会对应相应key来从字典中取出值，例如NSKeyValueChangeOldKey字段，存储改变之前的旧值。
如果被观察对象是集合对象，在NSKeyValueChangeKindKey字段中会包含NSKeyValueChangeInsertion、NSKeyValueChangeRemoval、NSKeyValueChangeReplacement的信息，表示集合对象的操作方式。

移除

当不需要监听或者观察者要销毁时，需要调用removeObserver:forKeyPath:方法，将KVO移除，否则会导致crash。

应用举例（Swift）

我们在新建项目的storyboard上，放一个UIButton和一个UILabel，新建一个继承自NSObject的model类，model中有一个num变量，当点击按钮时，使num + 1，并在controller中监听num值得改变，然后显示在UILabel上。代码如下：

@objcMembers class KVOModel: NSObject {
    
    dynamic var num = 0
}

class ViewController: UIViewController {

    @IBOutlet weak var numLabel: UILabel!
    
    var model = KVOModel()
    var ob: NSKeyValueObservation!
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        ob = model.observe(\.num, options: [.old, .new]) { [weak self] (ob, change) in
            if let value = change.newValue {
                self?.numLabel.text = "\(value)"
            }
        }
    }

    @IBAction func addBtnAction() {
        model.num += 1
    }
}

延伸

这里推荐一个第三方，Facebook开源的替代KVO的解决方案FBKVOController，它用block解决了以前使用KVO时代码散乱的缺点，详细可以看这篇文章：iOS开发 - 分享一个关于KVO的扩展