Class Clusters（类簇）是抽象工厂模式在iOS下的一种实现，众多常用类，如NSString，NSArray，NSDictionary，NSNumber都运作在这一模式下，它是接口简单性和扩展性的权衡体现，在我们完全不知情的情况下，偷偷隐藏了很多具体的实现类，只暴露出简单的接口。
虽然官方文档中拿NSNumber说事儿，但Foundation并没有像图中描述的那样为每个number都弄一个子类，于是研究下NSArray类簇的实现方式。
熟悉这个模式的同学很可能看过下面的测试代码，将原有的alloc+init拆开写：
idobj1 = [NSArrayalloc];// __NSPlacehodlerArray *
idobj2 = [NSMutableArrayalloc];// __NSPlacehodlerArray *
idobj3 = [obj1 init];// __NSArrayI *
idobj4 = [obj2 init];// __NSArrayM *
发现+ alloc后并非生成了我们期望的类实例，而是一个__NSPlacehodlerArray的中间对象，后面的- init或- initWithXXXXX消息都是发送给这个中间对象，再由它做工厂，生成真的对象。这里的__NSArrayI和__NSArrayM分别对应Immutable和Mutable（后面的I和M的意思）
于是顺着思路猜实现，__NSPlacehodlerArray必定用某种方式存储了它是由谁alloc出来的这个信息，才能在init的时候知道要创建的是可变数组还是不可变数组
于是乎很开心的去看了下*obj1的内存布局：
下面是32位模拟器中的内存布局（64位太长不好看就临时改32位了- -），第一个箭头是*obj1，第二个是*obj2
我们知道，对象的前4字节（32位下）为isa指针，指向类对象地址，上图所示的0x0051E768就是__NSPlacehodlerArray类对象地址，可以从lldb下po这个地址来验证。
那么问题来了，这个中间对象并没有储存任何信息诶（除了isa外就都是0了），那它init的时候咋知道该创建什么呢？
经过研究发现，Foundation用了一个很贱的比较静态实例地址方式来实现，伪代码如下：
static__NSPlacehodlerArray*GetPlaceholderForNSArray() {
static__NSPlacehodlerArray*instanceForNSArray;
if(!instanceForNSArray) {
instanceForNSArray= [[__NSPlacehodlerArrayalloc] init];
}
returninstanceForNSArray;
}
static__NSPlacehodlerArray*GetPlaceholderForNSMutableArray() {
static__NSPlacehodlerArray*instanceForNSMutableArray;
if(!instanceForNSMutableArray) {
instanceForNSMutableArray= [[__NSPlacehodlerArrayalloc] init];
}
returninstanceForNSMutableArray;
}
// NSArray实现
+ (id)alloc {
if(self== [NSArrayclass]) {
returnGetPlaceholderForNSArray()
}
}
// NSMutableArray实现
+ (id)alloc {
if(self== [NSMutableArrayclass]) {
returnGetPlaceholderForNSMutableArray()
}
}
// __NSPlacehodlerArray实现
- (id)init {
if(self== GetPlaceholderForNSArray()) {
self= [[__NSArrayIalloc] init];
}
elseif(self== GetPlaceholderForNSMutableArray()) {
self= [[__NSArrayMalloc] init];
}
returnself;
}
Foundation不是开源的，所以上面的代码是猜测的，思路大概就是这样，可以这样验证下：
idobj1 = [NSArrayalloc];
idobj2 = [NSArrayalloc];
idobj3 = [NSMutableArrayalloc];
idobj4 = [NSMutableArrayalloc];
// 1和2地址相同，3和4地址相同，无论多少次都相同，且地址相差16位
除此之外，Foundation对不可变版本的空数组也做了个小优化：
NSArray*arr1 = [[NSArrayalloc] init];NSArray*arr2 = [[NSArrayalloc] init];NSArray*arr3 = @[];NSArray*arr4 = @[];NSArray*arr5 = @[@1];
上边1-4号都指向了同一个对象，而arr5指向了另一个对象。
若干个不可变的空数组间没有任何特异性，返回一个静态对象也理所应当。
不仅是NSArray，Foundation中如NSString,NSDictionary,NSSet等区分可变和不可变版本的类，空实例都是静态对象（NSString的空实例对象是常量区的@""）
所以也给用这些方法来测试对象内存管理的同学提个醒，很容易意料之外的。
http://iphonedevwiki.net/index.php/Foundation.framework/Inheritance_hierarchy
网友评论