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iOS笔记之消息-Category-Protocol

iOS笔记之消息-Category-Protocol

作者: SuAdrenine | 来源:发表于2016-10-09 19:45 被阅读150次

    —消息—
    消息传递模型(Message Passing)是Objective-C语言的核心机制。在Objective-C中,没有方法调用这种说法,只有消息传递。在C++或Java中调用某个类的方法,在Objective-C中是给该类发送一个消息。在C++或Java里,类与类的行为方法之间的关系非常紧密,一个方法必定属于一个类,且于编译时就已经绑定在一起,所以你不可能调用一个类里没有的方法。而在Objective-C中就比较简单了,类和消息之间是松耦合的,方法调用只是向某个类发送一个消息,该类可以在运行时再确定怎么处理接受到的消息。也就是说,一个类不保证一定会响应接收到的消息,如果收到了一个无法处理的消息,那么程序就是简单报一个错。甚至你可以向一个值为nil的空对象发送消息,系统都不会出错或宕掉。这种设计本身也比较符合软件的隐喻。

    在表意接口(Intention Revealing Interface)方面,Objective-C也是设计的比较出色的语言。面向对象语言的特性之一就是通过API把实现封装起来,为上层建筑提供服务。但是需要注意的一点就是,你封装的API最好能够让调用者看到接口描述就知道怎么使用。如果为了使用一个API必须要去研究它的实现,那么就失去了封装的意义。Objective-C通过显式的API描述,让开发者不自觉的写出满足表意接口的API,比如下图中的API描述。


    上图中描述了一个传统意义的实例方法,但和Java或C++不同的是,其方法关键字由多个字符串组成,在这个例子是insertObject和atIndex,(id)anObject和(NSUInterger)index分别表示参数类型和参数名称。整个方法看上去就像一个英语句子,我们可以很容易的知道,这个方法就是在索引为index处插入一个对象。如果你是从其他语言转到Objective-C,那么开始的时候会感觉这种写法有些繁复,但是一旦理解并习惯了你会感受到其巨大的好处,这种写法会强制你写出优美易读的代码和API,而且有了XCode强大的提示功能,再长的方法也是一蹴而就。

    下面我们来说说多态和继承。
    与Java一样,Objective-C一样不支持多重继承,但是通过类别(Category)和协议(Protocol)可以很好的实现代码复用和扩展。

    —Category—
    首先我们来谈谈Category。

    Objective-C提供了一种与众不同的方式——Category,可以动态的为已经存在的类添加新的行为。这样可以保证类的原始设计规模较小,功能增加时再逐步扩展。使用Category对类进行扩展时,不需要访问其源代码,也不需要创建子类。Category使用简单的方式,实现了类的相关方法的模块化,把不同的类方法分配到不同的分类文件中。

    实现起来很简单,我们举例说明。
    SomeClass.h@interface SomeClass : NSObject{}-(void) print;@end

    这是类SomeClass的声明文件,其中包含一个实例方法print。如果我们想在不修改原始类、不增加子类的情况下,为该类增加一个hello的方法,只需要简单的定义两个文件SomeClass+Hello.h和SomeClass+Hello.m,在声明文件和实现文件中用“()”把Category的名称括起来即可。声明文件代码如下:

    import "SomeClass.h" @interface SomeClass (Hello)-(void)hello;@end

    实现文件代码如下

    import "SomeClass+Hello.h"@implementationSomeClass (Hello)-(void)hello{ NSLog (@"name:%@ ", @"Jacky");}@end

    其中Hello是Category的名称,如果你用XCode创建Category,那么需要填写的内容包括名称和要扩展的类的名称。这里还有一个约定成俗的习惯,将声明文件和实现文件名称统一采用“原类名+Category”的方式命名。
    调用也非常简单,毫无压力,如下:
    首先引入Category的声明文件,然后正常调用即可。

    import "SomeClass+Hello.h" SomeClass * sc =[[SomeClass alloc] init];[sc hello]

    执行结果是:
    name****:****Jacky

    Category的使用场景:1、当你在定义类的时候,在某些情况下(例如需求变更),你可能想要为其中的某个或几个类中添加方法。
    2、一个类中包含了许多不同的方法需要实现,而这些方法需要不同团队的成员实现
    3、当你在使用基础类库中的类时,你可能希望这些类实现一些你需要的方法。

    遇到以上这些需求,Category可以帮助你解决问题。当然,使用Category也有些问题需要注意,
    1、Category可以访问原始类的实例变量,但不能添加变量,如果想添加变量,可以考虑通过继承创建子类。

    2、Category可以重载原始类的方法,但不推荐这么做,这么做的后果是你再也不能访问原来的方法。如果确实要重载,正确的选择是创建子类。
    3、和普通接口有所区别的是,在分类的实现文件中可以不必实现所有声明的方法,只要你不去调用它。

    用好Category可以充分利用Objective-C的动态特性,编写出灵活简洁的代码。

    —Protocol—
    下面我们再来看Protocol。
    Protocol,简单来说就是一系列不属于任何类的方法列表,其中声明的方法可以被任何类实现。这种模式一般称为代理(delegation)模式。你通过Protocol定义各种行为,在不同的场景采用不同的实现方式。在iOS和OS X开发中,Apple采用了大量的代理模式来实现MVC中View和Controller的解耦。

    定义Protocol很简单,在声明文件(h文件)中通过关键字@protocol定义,然后给出Protocol的名称,方法列表,然后用@end表示Protocol结束。在@end指令结束之前定义的方法,都属于这个Protocol。例如:


    复制代码

    @protocol ProcessDataDelegate <NSObject>@required- (void) processSuccessful: (BOOL)success;@optional- (id) submitOrder: (NSNumber *) orderid;@end


    复制代码

    以上代码可以单独放在一个h文件中,也可以写在相关类的h文件中,可以视具体情况而定。该Protocol包含两个方法,processSuccessful和submitOrder。这里还有两个关键字,@required和@optional,表示如果要实现这个协议,那么processSuccessful方法是必须要实现的,submitOrder则是可选的,这两个注解关键字是在Objective-C 2.0之后加入的语法特性。如果不注明,那么方法默认是@required的,必须实现。

    那么如何实现这个Protocol呢,很简单,创建一个普通的Objective-C类,取名为TestAppDelegate,这时会生成一个h文件和m文件。在h文件中引入包含Protocol的h文件,之后声明采用这个Protocol即可,如下:
    @interface TestAppDelegate : NSObject<ProcessDataDelegate>;@end

    用尖括号(<...>)括起来的ProcessDataDelegate就是我们创建的Protocol。如果要采用多个Protocol,可以在尖括号内引入多个Protocol名称,并用逗号隔开即可。例如<ProcessDataDelegate,xxxDelegate>

    m文件如下:


    复制代码

    @implementation TestAppDelegate- (void) processSuccessful: (BOOL)success{ if (success) { NSLog(@"成功"); }else { NSLog(@"失败"); }}@end


    复制代码

    由于submitOrder方法是可选的,所以我们可以只实现processSuccessful。

    Protocol一般使用在哪些场景呢?Objective-C里的Protocol和Java语言中的接口很类似,如果一些类之间没有继承关系,但是又具备某些相同的行为,则可以使用Protocol来描述它们的关系。不同的类,可以遵守同一个Protocol,在不同的场景下注入不同的实例,实现不同的功能。其中最常用的就是委托代理模式,Cocoa框架中大量采用了这种模式实现数据和UI的分离。例如UIView产生的所有事件,都是通过委托的方式交给Controller完成。根据约定,框架中后缀为Delegate的都是Protocol,例如UIApplicationDelegate,UIWebViewDelegate等,使用时大家可以留意一下,体会其用法。

    使用Protocol时还需要注意的是:
    1、Protocol本身是可以继承的,比如:
    @protocol A -(void)methodA;@end@protocol B <A> -(void)methodB;@end

    如果你要实现B,那么methodA和methodB都需要实现。

    2、Protocol是类无关的,任何类都可以实现定义好的Protocol。如果我们想知道某个类是否实现了某个Protocol,还可以使用conformsToProtocol进行判断,如下:
    [obj conformsToProtocol:@protocol(ProcessDataDelegate)]

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