從C#到Objective-C，按部就班學習蘋果開發(3)--分類(category)和協議Protocal的理解

本隨筆系列主要介紹從一個Windows平臺從事C#開發到Mac平臺蘋果開發的一系列感想和體驗歷程，本系列文章是在起步階段逐步積累的，但願帶給你們更好，更真實的轉換歷程體驗。本文繼續上一篇隨筆《從C#到Object C，按部就班學習蘋果開發(2)--Objective-C和C#的差別》，繼續對比介紹它們二者之間的差別，以便咱們從C#陣營過來的人員加深印象，深刻了解Objective-C語言的特性。本篇隨筆主要針對Objective-C裏面的分類(category)和協議Protocal概念的理解進行介紹。

一、分類(category)概念和使用

若是咱們使用過C#，咱們都知道，C#裏面有一個叫作擴展函數的東西，能夠在不繼承已有類的狀況下，給存在的類增長一些本來沒有的接口函數，Objective-C的分類概念和這個很類似，甚至能夠說是同一類型的東西，雖然不知道他們誰先誰後出現，這個東西的引入，能使得編程方面更加豐富高效。

Objective-C提供了一種不同凡響的方式——Category，能夠動態的爲已經存在的類添加新的行爲。這樣能夠保證類的原始設計規模較小，功能增長時再逐步擴展。使用Category對類進行擴展時，不須要訪問其源代碼，也不須要建立子類。Category使用簡單的方式，實現了類的相關方法的模塊化，把不一樣的類方法分配到不一樣的分類文件中。不過Category並不能給類擴展出屬性，這點要注意，由於Object C不支持這樣的屬性擴展。

分類（Category）的定義語法以下所示。

@interface ClassName (CategoryName)
 
@end

這裏好像它們還有一個約定俗成的習慣，將聲明文件和實現文件名稱統一採用「原類名+Category」的方式命名。因此OC的這種功能雖然和C#功能差很少，可是這點約定和C#不同，C#無論你放到哪裏都行，可是咱們仍是會應該尊重它的規則。

例如，咱們給XYZPerson類增長一個擴展方法的定義以下所示，這個定義的函數約定是放到文件"XYZPerson+XYZPersonNameDisplayAdditions.h"裏面。

#import "XYZPerson.h"
 
@interface XYZPerson (XYZPersonNameDisplayAdditions)
- (NSString *)testMethod;
@end

那麼它的實現代碼以下所示，它的代碼約定是放到 "XYZPerson+XYZPersonNameDisplayAdditions.m"裏面。

#import "XYZPerson+XYZPersonNameDisplayAdditions.h"
 
@implementation XYZPerson (XYZPersonNameDisplayAdditions)
- (NSString *)testMethod {
    return [NSString stringWithFormat:@"%@, %@", self.lastName, self.firstName];
}
@end

在C#裏面，擴展方法是命名空間相關的，一旦跳出了命名空間的範圍，這個擴展函數就不在起做用，而Objective-C的這個和類同樣，沒有命名空間的概念，所以在擴展的時候，須要當心謹慎一點，不然容易致使分類的接口和類自己發生衝突。基於這個緣由，因此蘋果建議也是給分類的接口增長一個前綴，命名則採用接口的一向規則，以下面代碼所示。

@interface NSSortDescriptor (XYZAdditions)
+ (id)xyz_sortDescriptorWithKey:(NSString *)key ascending:(BOOL)ascending;
@end

這樣擴展方法名稱雖然長了一點，可是基本上確保和普通的接口方法不會發生衝突了。

Category的使用場景：

一、當你在定義類的時候，在某些狀況下（例如需求變動），你可能想要爲其中的某個或幾個類中添加方法。

二、一個類中包含了許多不一樣的方法須要實現，而這些方法須要不一樣團隊的成員實現

三、當你在使用基礎類庫中的類時，你可能但願這些類實現一些你須要的方法。

 

遇到以上這些需求，Category能夠幫助你解決問題。固然，使用Category也有些問題須要注意，

一、Category能夠訪問原始類的實例變量，但不能添加變量，若是想添加變量，能夠考慮經過繼承建立子類。

二、Category能夠重載原始類的方法，但不推薦這麼作，這麼作的後果是你不再能訪問原來的方法。若是確實要重載，正確的選擇是建立子類。

三、和普通接口有所區別的是，在分類的實現文件中能夠沒必要實現全部聲明的方法，只要你不去調用它。

還有一種成爲類擴展的功能，它是針對存在代碼的類的狀況，也就是你的類代碼和你擴展的源碼是同時編譯的狀況下。

類擴展的方法和上面的分類相似，他們不須要寫擴展分類的名稱，這個有點像匿名擴展分類的概念了，以下所示

@interface ClassName ()
 
@end

這個匿名的擴展分類，和普通的Category不一樣，它除了能夠方法外，還能夠添加屬性或者變量的。

 

二、協議Protocal

這個概念有很大程度上和C#的接口相似，可是它有所不一樣，它能夠可選的實現接口@optional，也有必選的實現接口@required，雖然Objective-C裏面已經有一個關鍵字 @interface，不過這個和Protocal仍是有不一樣的。

和C#的接口同樣，這種協議也能夠繼承自另一個Protocal，也就是他們能夠有繼承關係。

@protocol NewProtocal   <Protocal>
@end

因爲Objective-C開發的不少應用，如IOS的應用，他們在MVC的開發模型裏面，都大量使用了代理模式，這種Protocal很好的處理了這種關係。在iOS和OS X開發中，Apple採用了大量的代理模式來實現MVC中View和Controller的解耦。

例如UIView產生的全部事件，都是經過委託的方式交給Controller完成。根據約定，框架中後綴爲Delegate的都是Protocol，例如UIApplicationDelegate，UIWebViewDelegate等。

在C#裏面有不少如IClonable, IEnumerable這樣的接口，只要實現了，就能實現克隆和枚舉，在Objective-C裏面，這個就是可使用Protocal來替代了，若是某個協議繼承了NSObject，那麼這是表明在此聲明的協議，是NSObject協議的衍生協議（不是NSObject類)，也就是說，這裏的語境理解NSObject是一個協議，若是是在@Interface裏面的繼承關係，那麼那個就是NSObject對象。有點意思哦。

下面是一個可選和必選的協議定義例子。

@protocol XYZPieChartViewDataSource
- (NSUInteger)numberOfSegments;
- (CGFloat)sizeOfSegmentAtIndex:(NSUInteger)segmentIndex;
@optional
- (NSString *)titleForSegmentAtIndex:(NSUInteger)segmentIndex;
- (BOOL)shouldExplodeSegmentAtIndex:(NSUInteger)segmentIndex;
@required
- (UIColor *)colorForSegmentAtIndex:(NSUInteger)segmentIndex;
@end

因爲協議有可選和必選，若是咱們想知道某個動態的對象是否具備某個接口函數，就是經過@selector操做符來進行判斷的。

NSString *thisSegmentTitle;
    if ([self.dataSource respondsToSelector:@selector(titleForSegmentAtIndex:)]) {
        thisSegmentTitle = [self.dataSource titleForSegmentAtIndex:index];
    }

和C#的接口定義相似，Objective-C的一個類對象它能夠實現多的協議，以下例子是一個類的接口定義實現幾個協議的狀況。

@interface MyClass : NSObject <MyProtocol, AnotherProtocol, YetAnotherProtocol>
...
@end

這樣就實現了MyClass對象只有一個基類對象，可是能夠實現多個協議（C#是多個接口）的狀況。