第5部分 Objective-C 高级主题

作者: Sober_DeTong | 来源:发表于2017-03-01 20:34 被阅读28次

第33章 init

向新创建的对象发送init消息，它就会初始化其下的实例变量。也就是说，alloc负责分配对象空间，init负责初始化对象。请注意init是实例方法，返回的是初始化后的对象地址。

- (instancetype)init {
  //调用NSObject的init方法
  self = [super init];
  //是否返回非nil的值？
  if (self) {
    //  为实例变量赋值
    _voltage = 120;
  }
return self;
}```
这个init方法会返回一个instancetype类型的值。instancetype这个关键字会告诉编译器方法返回什么类型的对象。你编写的或是覆盖的任何初始化方法都应该返回instancetype类型的值。

在还没有引入instancetype之前，初始化方法返回的都是id类型。然而，使用instancetype是更好的选择，它除了灵活解决子类的问题，还可以让编译器检查返回值的类型。

在上述的init方法中，头两行代码是做检查：
* 这个init方法的第一行，将父类的init方法所返回的对象赋给self。
* 检查父类的初始化方法的返回值，确定不是nil并且有效。

这些检查有什么用处呢？少数类的初始化方法需要做一些特殊处理。下面举两个例子。
* 出于优化考虑，init方法会释放已经分配了内存的对象，然后创建另一个新对象并返回之。
对于这种情况，苹果公司要求的做法是：将父类的init方法所返回的对象赋给self。
* init方法在执行过程中发生了错误，所以会释放对象并返回nil。
而对于这种情况，苹果公司建议的做法是：检查父类的初始化方法的返回值，确定不是nil并且有效。如果对象不存在，就没有必要执行自定义的初始化方法。
***
创建子类时，通常只需要初始化新的实例变量。此外，也需要调用父类的初始化方法，初始化父类的实例变量。
***
每个类都有一个指定初始化方法(designated initializer)。init 是 NSObject 的指定初始化方法。

指定初始化方法扮演的是单一入口的角色。任何类都有且只有一个指令初始化方法。如果某个类还有其他初始化方法，那么这些方法应该（直接地或间接地）调用指定初始化方法。
创建新类时，如果指定初始化方法的方法名和父类的不同，就需要在类的头文件中做出说明。加入适当的注释。

编写初始化方法时，应该遵循以下规则：
* 其他的初始化方法都应该（间接地或直接地）调用指定初始化方法。
* 指定初始化方法应该先调用父类的指定初始化方法，然后再对实例变量进行初始化。
* 如果某个类的指定初始化方法和父类的不同（这里指的是方法名不同）,就必须覆盖父类的指定初始化方法，并调用新的指定初始化方法。
* 如果某个类有多个初始化方法，就应该在相应的头文件中明确地注明哪个方法是指定初始化方法。
***
假设要创建一个NSObject的子类。出于安全考虑，必须为其中的一个实例变量赋值，不能使用默认值。
最佳的解决方案是覆盖父类的指定初始化方法，然后通过某种途径告知程序员不能调用这个方法，并提供修改建议：

(instancetype)init
{
[NSException raise:@"BNRWallSafeInitialization"
format:@"Use initWithSecretCode:, not init"];
}```
这类问题会造成程序的崩溃。如果不按上述方法修改，控制台就会输出崩溃的错误信息。

第34章再谈属性

属性的存取类型：

任何一个属性可以声明为readwrite或 readonly，默认为readwrite。readwrite代表：程序应该自动创建存方法和取方法。如果无需创建存方法，则可以将属性声明为readonly:
@property (readonly) int voltage;

属性的生命周期类型：

首先我们先区分一下在MRC和ARC下的属性都有使用哪些关于生命周期管理的修饰符。

MRC: assign, copy, retain
ARC: strong, weak, unsafe_unretained, copy

assign: 简单赋值，不更改引用计数。一般用于基础类型的数据（NSInteger）和C语言类型数据(int , float , double , char , bool)。其在MRC下是默认值。

copy: 会拷贝传入的对象（即创建一个引用计数为1的新对象，但是内容与传入对象相同），并把新对象赋值给实例变量。常用与NSString,NSArray,NSDictionary,NSSet等。

retain: 释放旧对象，并使传入的新对象引用计数+1。此属性只能用于NSObject及其子类，而不能用于Core Foundation（因为其没有使用引用计数，需要另外使用CFRetain和CFRelease爱进行CF的内存管理）。

ARC加入的属性修饰符如下。

strong: 强引用，类似于retain。要求保留传入的对象，并放弃原有对象。一个对象只要被至少一个强引用指向，则其不会被释放，而当没有强引用指向时则会被释放。其在ARC下是对象类型的默认值。

weak: 弱引用，要求不保留传入的属性（既不会使传入的对象引用计数+1）。类似于assign，但与assign不同的是，当它们指向的对象被释放后，weak会被自动置为nil，而assign则不会，所以assign会导致“野指针”的出现，weak可以避免悬空指针。

unsafe_unretained: 其实质等同于assign。与weak的区别就是指向的对象如果被释放，其不会被置为nil，而导致悬空指针的出现。它是ARC模式下非对象属性的默认值。

所以综上所述，属性的默认值主要有以下情况。

MRC：(atomic, readwrite, assign)
ARC下对象类型属性：(atomic, readwrite, strong)
ARC下非对象类型：(atomic, readwrite, unsafe_unretained)

其它对比：

copy/retain
答：copy会拷贝创建一个新的对象，并使得它的引用计数为1。retain则是Release旧值，retain新值，其本质是指针复制（浅复制），引用计数加1，而不会导致内容被复制。
如：一个NSString对象，内存地址为：0x1111,内容为@“Hello”。
（1）copy到另外一个NSString后，地址为0x2222，内容相同（新建一个内容，内容拷贝），新的对象引用计数为1，旧的对象内容没有改变，引用计数-1。
（2）retain到另外一个NSString后，地址相同（新建一个指针，指针拷贝），内容相同，对象的引用计数+1。

2）assign/retain（MRC情况下）
答：assign只是简单的赋值，如果它引用的对象被释放了，则会造成悬空指针的出现，此时再通过该引用访问对象则会导致程序crash。retain则是在引用计数的基础上，对对象引用计数+1，以获取对象的拥有权，这样只有当对象的引用计数为0时才会被释放（既没有别的引用指向它），这样可以避免访问一个被释放的对象。

3）assign/weak（ARC情况下，因为assign类似于unsafe_unretained，所以也可以说是weak和unsafe_unretained的区别）
答：assign不同的是，当它们指向的对象被释放后，weak会被自动置为nil，而assign则不会，所以assign会导致“野指针”的出现。

扩展：

上面那些属性描述符都是针对类中定义的属性而言的，实际上对于局部变量也有类似的关键字来修饰变量，常用主要有
__strong,__weak, __unsafe_unretained, __autoreleasing

__strong: 是默认引用类型的关键字。
__weak: 声明一个可以自动置nil的弱引用。
__unsafe_unretained: 弱引用，但是当指向对象被释放时，不会被置nil。所以会导致野指针的出现。
__autoreleasing:用来修饰一个函数的参数，这个参数会在函数返回的时候被自动释放。

对象的拷贝：

有些类有两个版本：一个是可修改的，另一个是不可修改的。无论是哪个版本，copy方法都会返回不可修改的版本。例如，NSMutableString的copy方法会返回NSString实例。如果要拷贝可修改的对象，就要使用mutableCopy。

本章以上这部分是摘抄自http://blog.csdn.net/linyousong/article/details/50762199 之内容。由于原书中多以MRC为例，所以找了这个有关ARC和MRC对比版本的帖子。

copy

copy特性要求拷贝传入的对象，并将新对象赋给实例变量。
对不可修改的对象进行复制，好像是在做无用功。
NSObject的copy方法其实仅仅是调用copyWithZone:，并将nil作为实参传入。不可修改的类通常会覆盖copyWithZone:方法，以优化拷贝过程。以NSString为例，它的copyWithZone:方法的示例代码如下：

- (id)copyWithZone:(NSZone *)z {
    return self;
}```
也就是说，NSString对象不会真的拷贝出一个新对象。
如果要拷贝出可修改对象，就要使用mutableCopy方法。

Objective-C没有为属性提供mutableCopy这样的特性。如果某个存方法需要复制传入的对象，并且要求新对象是可修改的，就必须自己编写代码实现（向传入的对象发送mutableCopy消息）,而不能依赖属性机制。
######再谈对象拷贝
大多数不是来自苹果公司的Objective-C类并没有实现copyWithZone:方法。
NSObject类的copy方法和mutableCopy方法的实现代码大致如下：

(id)copy {
return [self copyWithZone:NULL];
}
(id)mutableCopy {
return [self mutableWithZone:NULL];
}```
copyWithZone:方法以及mutableWithZone:方法分别在NSCopying与NSMutableCopy协议中进行了声明。
如果希望你的类可以使用copy特性的属性，就需要确保它们符合NSCopying协议。

实现存取方法

如果你声明一个属性，手动实现存取方法，编译器就不会合成实例变量。
但如果你需要实例变量，就必须自己创建。创建的方法是在类的实现文件中添加@synthesize。代码如下：

@property (nonatomic , copy) NSString *listName;
...
@implementation ClassName
@synthesize listName = _listName;

@synthesize指令会告诉编译器有一个叫做_listName的实例变量，它是listName以及setListName的实例变量，如果它不存在，就要将它创建出来。
但如果只写一个@synthesize指令，编译器就会警告说_listName是未经定义的。
声明一个只读属性时，编译器会自动合成一个取方法和一个实例变量。因此，如果手动给只读属性实现取方法，效果和读/写属性实现存取方法是一样的。编译器不会合成实例变量，需要手动合成它。
声明属性仍然是声明存取方法的快捷方法，而且它会给代码带来视觉上的连贯性。

第35章 KVC

KVC（key-value coding）能够让程序通过名称直接存取属性。因为与KVC有关的方法都是在NSObject中定义的，所以凡是继承自NSObject的类都具备KVC功能。

[a setValue:@"Washing Machine" forKey:@"productName"];

在这行代码中，setValue: forKey:方法会查找名为setProductName:的存方法。如果对象a没有setProductName:方法，就会直接为实例变量赋值。

[a valueForKey:@"productName"];

在这段代码中，valueForKey:方法会查找名为productName的取方法。如果对象没有productName方法，就会直接返回相应的实例变量。
如果输错了属性的名称，编译器并不会发出警告，但是在运行时会发生错误。
为什么需要KVC，有什么好处？当苹果公司提供的某个框架需要向你编写的对象写入数据时，会使用setValue:forKey:。当苹果公司提供的某个框架需要从你编写的对象读取数据时，会使用valueForKey:。以CoreData框架为例（CoreData框架能够将对象保存在SQLite数据库中，并在需要时将其还原成对象），这套框架会通过KVC来管理自定义的数据对象。
虽然程序没有实现针对_productName 的存取方法，但是，通过KVC，其他（对象外部的）方法一样可以存取_productName。这明显违背了对象封装（object encapsulation）理念。所谓的对象封装是指对象的方法可以公开，但是实例变量应该保持私有。KVC是一个例外。

非对象类型

KVC只对对象有效，但是有些属性的类型并不是对象，例如int或float。如何通过KVC存取这些属性？答案是使用NSNumber对象。

[a setValue:[NSNumber numberWithInt: 240] forKey:@"voltage"];

Key路径

大部分应用最后都会有一个相对复杂的对象表。
使用key路径（key path），可以让系统帮你遍历关系。将你想要的key排成一个长串，以点分隔。注意顺序很重要，第一个想要遍历的对象放在第一个：

NSString *numberToDial = [a valueForKeyPath:@"manager.emergencyContact.phoneNumber"];

第36章 KVO

键-值观察（key-value observing）是指当指定的对象的属性被修改时，允许对象接受通知的机制。虽然它不是很常用，但它是Cocoa bindings以及CoreData的关键组成部分。

[a addObserver:observer
    forKeyPath:@"lastTime"
       options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld
       context:nil];
//  lastTime属性在类a的里面
//  在observer类里面实现发生变化时的回调方法
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath 
                      ofObject:(id)object
                        change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change 
                       context:(void *)context {
    NSLog(@"%@",keyPath);
    NSString *oldValue = [change objectForKey:NSKeyValueChangeOldKey];
    NSString *newValue = [change objectForKey:NSKeyValueChangeNewKey];
}

在KVO中使用context

假如父类（设为ClassA）和子类（设为ClassB）都监听了同一个对象肿么办？
可以创建一个单独的指针，在开始观察的时候将它作为context，每次收到通知的时候将它和context进行对比。静态变量的地址可以很好地工作。因此，如果子类化某个使用了KVO的类时，可以编写如下代码：

static int contextForKVO;
...
    [obj addObserver:self
          forKeyPath:@"fido"
             options:NSKeyValueObservingOptionNew
             context:&contextForKVO];
...
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
                      ofObject:(id)object
                        change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change
                       context:(void *)context
{
    NSLog(@"%@",keyPath);
    NSString *oldValue = [change objectForKey:NSKeyValueChangeOldKey];
    NSString *newValue = [change objectForKey:NSKeyValueChangeNewKey];
    //  这不是我的？
    if (context != &contextForKVO) {
        //  将它传递给父类
        [super observeValueForKeyPath:keyPath ofObject:object change:change context:context];
    }else {
        //  处理其它变化
    }
}

显示触发通知

如果使用存取方法来设置属性，那么系统会自动通知观察者。但如果出于某些原因，你选择不使用存取方法呢？这是可以通过willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:方法通知系统某个属性的值即将/已经发生变化。

- (void)updateLastTime:(NSTimer *)t {
    [self willChangeValueForKey:@"lastTime"];
    _lastTime = @"newValue";
    [self didChangeValueForKey:@"lastTime"];
}

独立的属性

如果你不想观察_lastTime而想观察_lastTimeString,该怎么办？

[a addObserver:observer
    forKeyPath:@"lastTimeString"
       options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld
       context:nil];

系统不知道当_lastTime发生变化的时候，_lastTimeString也会发生变化。
为了修复这个问题，你可以告诉系统_lastTime会影响_lastTimeString，可以通过实现一个类方法来做这项工作。

+ (NSSet *)keyPathsForValuesAffectingLastTimeString {
    return [NSSet setWithObject:@"lastTime"];
}

请注意这个方法的名字：它是keyPathsForValuesAffecting加上首字母大写的键的名字。类似属性的存方法是set加上首字母大写的属性名。
系统会在运行时找到它。

关于KVO的其它一些博客：
http://southpeak.github.io/2015/04/23/cocoa-foundation-nskeyvalueobserving/
这上面记载的也很不错。

第37章范畴

通过使用范畴（Category），程序员可以为任何已有的类添加方法。
范畴的方法会替换之前存在的方法。所以命名的时候增加前缀是一个很好的习惯。
应该使用范畴来给已存在的类增加新方法，而不要在范畴中替换已存在的方法；这种情况下应该创建该类的子类。

第5部分 Objective-C 高级主题

第33章 init

第34章再谈属性

属性的存取类型：

属性的生命周期类型：

其它对比：

扩展：

对象的拷贝：

copy

实现存取方法

第35章 KVC

非对象类型

Key路径

第36章 KVO

在KVO中使用context

显示触发通知

独立的属性

第37章范畴

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