類簇

類簇能夠說是Objective-C語言中比較重要的設計，Apple在官方文檔中用一篇文章來介紹這個概念，儘管文章點到爲止，並無深刻到內部機制，可是也用了詳細的例子來講明類簇的設計是多麼優秀。Apple在文檔中稱類簇是基於抽象工廠模式來設計的，若是你對抽象工廠的定義不清晰，可能會問，抽象工廠是什麼？若是你對抽象工廠的定義清晰，有可能會問，類簇的設計真的是基於抽象工廠模式嗎？本文站在設計模式的源頭，對類簇進行挖掘解讀。

工廠模式

工廠模式一共有三種，簡單工廠模式，工廠方法模式，抽象工廠模式。接下來咱們依次經過圖文並茂的描述進行理解

簡單工廠模式

先來看看簡單工廠的UML圖

咱們將簡單工廠模式分爲幾個部分來解讀：

產品：

定義了一個抽象的產品類

有兩個具體產品類繼承了該抽象類

工廠：

creatProduct(String):Product方法：參數爲String類型，返回值爲Product類型

僞代碼實現： if(type == "A") { return new ProductA(); } else { return new ProductB(); }

使用：

僞代碼示例：

Product product = factory.creatProduct("A"); product.operation();

能夠發現，主要的邏輯代碼寫在了工廠的方法中，那麼若是產品種類增多，咱們就須要去修改工廠的方法。回憶一下設計模式六大原則之一的開放-封閉原則，開放指的是面向擴展開放，封閉指的是面向修改封閉。再回到簡單工廠模式來看，是否是違背了原則呢。因此在實際應用中，正如它的名字，它僅僅在一些簡單場景使用。

工廠方法模式

一樣地，咱們先來看看工廠方法模式的UML圖

一樣地，將其分爲幾個部分來解讀：

產品：

定義了一個抽象的產品類 有兩個具體產品類繼承了該抽象類

工廠：

定義了一個抽象的工廠類 有兩個具體工廠類繼承了該抽象類

FactoryA類中的+ creatProduct():Product方法僞代碼：

return new ProductA();

FactoryB類中的creatProduct():Product方法僞代碼：

return new ProductB();

使用：

僞代碼演示： // 建立產品A Factory factoryA = new FactoryA(); Product productA = factoryA.creatProduct(); // 建立產品B Factory factoryB = new FactoryB(); Product productB = factoryB.creatProduct();

看完了簡單工廠模式和工廠方法模式，經過對比能夠發現，工廠方法模式在簡單工廠模式的基礎之上，踐行了開放-封閉原則，建立產品再也不經過傳入參數判斷應該生成哪一個具體產品，而是將工廠建立產品的任務放在了子類去作。當增長了新的產品時，咱們只須要建立新的子類，實現方法，不須要對抽象類進行修改。

抽象工廠模式

老樣子，來看看抽象工廠的UML圖

分紅三部分來解讀抽象工廠模式：

產品：

有兩個抽象的產品類

有兩個具體產品類分別繼承了各自的抽象類

工廠：

定義了一個抽象的工廠類

有兩個具體工廠類繼承了該抽象類

建立產品的方法，以Factory1類示例：

creatProductA():ProductA方法的僞代碼：

return new ProductA1();

creatProductB():ProductB方法的僞代碼：

return new ProductB1();

使用：

僞代碼演示：

// 型號爲1的產品 Factory factory1 = new Factory1();

ProductA productA1 = factory1.creatProductA();

ProductB productB1 = factory1.creatProductB();

// 型號爲2的產品

Factory factory2 = new Factory2();

ProductA productA2 = factory2.creatProductA();

ProductB productB2 = factory2.creatProductB();

能夠發現，抽象工廠模式其實就是在工廠方法模式的基礎上增長了產品的種類，產品的抽象類從一個變成了多個，那麼這樣一來，產品就構成了一個體系。這個體系有兩個關鍵詞，產品簇和產品等級結構，爲了理解這兩個關鍵字，咱們先來看個實際的例子

產品等級結構： 等級結構就是繼承結構，如上圖中手機和電腦，有一個抽象類，而後具體的產品繼承這個抽象類

產品簇： 上圖中iphoneX和MacBook Pro都是產於同一個公司，蘋果公司。而小米MIX和小米筆記本Pro也是產於同一家公司。即產品簇的概念是，產於同一家工廠，位於不一樣產品等級結構中的一組產品。

有了以上的準備知識以後，咱們來看看Objective-C中的類簇設計

類簇

在官方文檔中，蘋果僅僅告訴咱們類簇是基於抽象工廠模式來設計的

來看下NSNumber，它是Objective-C中關於數據類型的封裝類

對於這個層級的使用者，僅僅能看到一個共有類，那就是NSNumber，因此要分配內存建立合適的子類對象，又怎麼可能呢？答案就是這個抽象父類對如何分配進行了處理。抽象父類務必須要定義建立私有子類的方法，這是抽象父類的職責。抽象父類須要基於你們調用的建立方法去分配內存到合適的子類，同時使用者不須要也不能選擇對象的類型，統一使用NSNumber來管理。

是簡單工廠嗎？

從這個UML圖來看，貌似和簡單工廠模式差很少呢，可是細心觀察，這裏並無像簡單工廠模式同樣違背了開放-封閉原則。在工廠類NSPlaceholderNumber中，提供了建立不種類產品的方法。這點和抽象工廠很像。那和抽象工廠不同的地方呢？

和抽象工廠的對比

仔細地想下，NSNumber的UML架構就彷彿是將抽象工廠模式中以工廠爲單位分割出來的小單位。回到小米和蘋果的那個例子，就好像其中的一個產品簇，例如只有蘋果公司以及它的iphoneX和MacBook Pro。嘿嘿，看到這裏，NSNumber的抽象工廠設計的神祕面紗悄悄地揭開了。

爲什麼這麼設計？

剛剛提到了，NSNumber目前只是產品簇中的一條產品線。那麼若是之後產生了其餘類型的產品線，蘋果不須要修改以前的代碼，只須要添加另外的工廠和另外的產品線，將開放-封閉原則發揮地玲離盡致。