Cocoa對象——根類

［轉載自：http://mobile.51cto.com/iphone-274229.htm］

　　Cocoa對象 根類是本文要介紹的內容，僅憑Objective-C語言和運行環境並不足以構造哪怕是最簡單的面向對象的程序，至少是不容易的。還缺乏一些東西：即全部對象公有的基本行爲和接口的定義。根類正是提供了這些定義。

　　之因此叫根類，是由於它位於整個類層次（這裏是指Cocoa的類層次）的根上。根類不從其它類繼承，可是類層次中的全部其它類都最終從根類繼承下來。根類連同Objective-C語言，是Cocoa直接訪問Objective-C運行環境或與之交互的基本途徑。Cocoa對象的大部分對象行爲能力都是從根類獲得的。

　　Cocoa提供了兩個根類：NSObject和NSProxy。Cocoa將後者定義爲抽象類，用於表示其它對象的替身對象。所以NSProxy類在分佈式對象架構中是很重要的。因爲做用比較特別，NSProxy在Cocoa程序中出現頻率很低。Cocoa開發者在提到根類時，幾乎老是指NSObject。

本部分將討論NSObject類，看看它如何與運行環境進行交互，以及它爲全部Cocoa對象定義的基本行爲和接口。其中主要是它爲對象的內存分配、初始化、內存管理、內省、以及運行環境支持所聲明的方法。這些概念是理解Cocoa的基礎。

NSObject

　　NSObject是大多數Objective-C類層次的根類，它沒有超類。其它類從NSObject繼承訪問Objective-C語言運行時系統的基本接口，它們的實例能夠獲得對象行爲的能力。

　　雖然NSObject不是一個嚴格的抽象類，但它是個虛類。僅憑一個NSObject實例除了做爲一個簡單的對象外，不能完成任何有用的工做。爲了在您的程序中加入特有的屬性和邏輯，必須建立一個或多個從NSObject或其派生類繼承下來的類。

　　NSObject採納了NSObject協議（參見"根類—和協議"部分）。NSObject協議支持多個根對象。舉例來講，NSProxy是另外一個根類，它不是繼承自NSObject，但採納了NSObject協議，以便和其它Objective-C對象共用一個公共的接口。

　　NSObject和java.lang.Object一塊兒，是Java版本的Cocoa中全部類的根類，包括Foundation和Application Kit。

根類—和協議

　　NSObject不只僅是一個類的名稱，仍是一個協議的名稱。二者對於定義一個Cocoa對象都是必要的。NSObject協議指定了Cocoa中全部根類必須的基本編程接口，所以不只NSObject類採納了這個同名的協議，其它根類也採納這個協議，好比NSProxy。NSObject類進一步指定了不做爲代理對象的Cocoa對象的基本編程接口。

　　NSObject及相似的協議用於Cocoa對象的整體定義（而不是在類接口中包含那些協議），使多個根類成爲可能。每一個根類共用一個由它們採納的協議定義的公共接口。

　　在另外一種意義上，NSObject不只僅是個「根」協議。雖然NSObject類沒有正式採納NSCopying、NSMutableCopying、和NSCoding協議，但它聲明和實現了與那些協議相關的方法（並且，包含NSObject類的NSObject.h頭文件中也包含上面提到的全部四個協議的定義）。對象拷貝、編碼、和解碼是對象行爲的基本部分。不少子類（若是不是絕大多數的話）都但願採納和遵循這些協議。

　　請注意：其它Cocoa類能夠（並且確實是）經過範疇將方法添加到NSObject中。這些範疇一般是一些非正式的協議，在委託中使用。它們容許委託對象選擇實現範疇中的部分方法。然而，NSObject的範疇並不被認爲是基本對象接口的一部分。

根類方法概述

　　NSObject根類和它採納的NSObject協議及其它「根」 協議一塊兒，爲全部不做爲代理對象的Cocoa對象指定了以下的接口和行爲特徵：分配、初始化、和複製。NSObject類中的一些方法（包括一些來自協議的方法）用於對象的建立、初始化、和複製：

alloc和allocWithZone:方法用於從某內存區域中分配一個對象內存，並使對象指向其運行時的類定義。

init方法是對象初始化原型，負責將對象的實例變量設置爲一個已知的初始狀態。initialize和load是兩個類方法，它們讓對象有機會對自身進行初始化。

new是一個將簡單的內存分配和初始化結合起來的便利方法。

copy和copyWithZone:方法用於拷貝實現這些（由NSCopying協議定義的）方法的類的實例。但願支持可變對象拷貝的類則須要實現mutableCopy和mutableCopyWithZone:（由NSMutableCopying協議定義）方法。

更多信息請參見 "對象的建立"部分。

對象的保持和清理。下面的方法對面向對象程序的內存管理特別重要：

retain方法增長對象的保持次數。

release方法減小對象的保持次數。

autorelease方法也是減小對象的保持次數，可是以推遲的方式。

retainCount方法返回對當前的保持次數。

dealloc方法由須要釋放對象的實例變量以及釋放動態分配的內存的類實現。

更多信息請參見 Cocoa對象的生命週期

　　內省和比較。NSObjec有不少方法能夠查詢對象的運行時信息。這些內省方法有助於找出對象在類層次中的位置，肯定對象是否實現特定的方法，以及測試對象是否遵循某種協議。這些方法中的一部分僅實現爲類方法。

　　superclass和class方法（實現爲類和實例方法）分別以Class對象的形式返回接收者的超類和類。

　　您能夠經過isKindOfClass:和isMemberOfClass:方法來肯定對象屬於哪一個類。後者用於測試接收者是否爲指定類的實例。isSubclassOfClass:類方法則用於測試類的繼承性。

　　respondsToSelector:方法用於測試接收者是否實現由選擇器參數標識的方法。instancesRespondToSelector:類方法則用於測試給定類的實例是否實現指定的方法。

　　conformsToProtocol:方法用於測試接收者（對象或類）是否遵循給定的協議。

　　isEqual:和hash方法用於對象的比較。

　　description方法容許對象返回一個內容描述字符串；這個方法的輸出常常用於調試（「print object」命令），以及在格式化字符串中和「%@」指示符一塊兒表示對象。

更多信息請參見 內省 。

　　對象的編碼和解碼。下面的方法和對象的編解碼（做爲歸檔過程的一部分）有關：

　　encodeWithCoder:和initWithCoder:是NSCoding協議僅有的方法。前者使對象能夠對其實例變量進行編碼，後者則使對象能夠根據解碼過的實例變量對自身進行初始化。

　　NSObject類中聲明瞭一些於對象編碼有關的方法：classForCoder:、replacementObjectForCoder:、和awakeAfterUsingCoder:。

　　進一步信息請參見Cocoa的歸檔和序列化編程指南一文。

　　消息的轉發。forwardInvocation:和相關的方法容許一個對象將消息轉發給另外一個對象。

　　消息的派發。以performSelector...開頭的一組方法使您能夠在指定的延遲後派發消息，以及將消息從輔助線程派發（同步或異步）到主線程。

　　NSObject還有幾個其它的方法，包括一些處理版本和姿態（後者使一個類在運行時將本身表示爲另外一個類）的類方法，以及一些訪問運行時數據結構的方法，好比方法選擇器和指向方法實現的函數指針。

接口規範

　　某些NSObject方法只是爲了被調用，而另外一些方法則是爲了被重載。舉例來講，大多數子類不該該重載allocWithZone:方法，但必須實現init方法—至少須要實現一個最終調用根類的init方法（請參見"對象的建立"部分）的初始化方法。對於那些指望子類重載的方法，NSObject的實現或者什麼也不作，或者返回一個合理的值，好比self。這些缺省實現使咱們有可能向任意的Cocoa對象—甚至是沒有重載這些方法的對象—發送諸如init這樣得基本消息，而又沒必要冒運行時例外的風險。在發送消息以前，沒必要進行檢查（經過respondsToSelector:方法）。更加劇要的是，NSObject的這些「佔位」方法爲Cocoa對象定義了一個公共的結構，並創建了一些規則，若是全部的對象都遵循這些規則，對象間的交互將更加可靠。

實例方法和類方法

　　運行環境系統以一種特殊的方式處理根類定義的方法。根類定義的實例方法能夠由實例對象和類對象執行，所以全部類對象均可以訪問根類定義的實例方法。對於任何類對象，若是對象中不包含同名的類方法，就能夠執行根類的全部實例方法。

　　舉例來講，一個類對象能夠經過發送消息來執行NSObject的respondsToSelector:和performSelector:withObject:實例方法：

SEL method = @selector(riskAll:);
if ([MyClass respondsToSelector:method])
    [MyClass performSelector:method withObject:self];

　　請注意，只有根類中定義的實例方法才能夠在類對象中使用。在上面的例子中，若是MyClass從新實現了respondsToSelector:或者performSelector:withObject:方法，則那些新的版本將只能用於實例對象。MyClass的類對象只能執行NSObject類定義的版本（固然，若是MyClass將respondsToSelector:或performSelector:withObject: 實現爲類方法，而不是實例方法，則該類對象能夠執行這些新的實現）。