Object-C Categories和Protocols

Category

要扩展一个不可修改的类，通常的做法是为该类创建一个子类，在子类中实现想要实现的方法，在Object-C中，可以通过category来实现，并且实现方式更为简单。

现在有如下定义：一个包含4个方法的Fraction类

1 @interface Fraction : NSObject
2 @property int num, den;
3 
4 -(void) setTo:(int) n over:(int) d;
5 -(void) reduce;
6 -(double) converToNum;
7 -(void) print;
8 @end

现在要为该类增加4个方法，分别为加法、减法、乘法和除法：

 1 // 定义category文件:FractionMathOps.h文件
 2 // 由于category是扩展文件，所有首先需要引入原文件
 3 #import "Fraction.h"
 4 
 5 @interface Fraction (MathOps)
 6 -(Fraction *) add: (Fraction *) f;
 7 -(Fraction *) mul: (Fraction *) f;
 8 -(Fraction *) sub: (Fraction *) f;
 9 -(Fraction *) div: (Fraction *) f;
10 @end
11 
12 // 可选的将implementation定义在interface文件中，或者定义在单独的FractionMathOps.m文件中
13 @implementation Fraction (MathOps)
14 -(Fraction *) add : (Fraction *) f
15 {
16     ....
17 }
18 ....
19 @end

通过上述方法定义的category不能为原类追加成员变量，若需要追加成员变量，在定义category时不能填写名字，如：

 1 #import "Fraction.h"
 2 
 3 @interface Fraction ()
 4 @property int uniqueID;
 5 
 6 -(void) doStuffWithUniqueID: (int) theID;
 7 @end
 8 
 9 // -------------------------------------------------------
10 
11 // implementation实现部分，注意，Fraction后面没有括号()
12 @implementation Fraction
13 @synthesize uniqueID;
14 
15 -(void) doStuffWithUniqueID: (int) theID
16 {
17     ...
18 }
19 @end

通过这种方法为类追加的所有方法都是private属性的，所以只希望类本事使用这些方法，这是一个好办法。

若使用category追加原类中已经方法时，原类中的方法会被覆盖，且无法调用原类中的方法。

可以为一个类创建多个category，若多个category文件中定义了同一个方法，Object-C无法确定具体会调用那个方法。

同时需要注意，为一个类添加category，受影响的不仅仅是该类，也包括该类的子类在内。

Protocols和Delegation

Protocol是指一系列可在多个类中共享的方法，这些方法并没有特定的implementation去实现，其实就是java中的接口。

protocol中的方法有些可以选择性的实现，有些则必须被实现

定义protocol，只需要使用@protocol，后面接protocol的名字，之后开始像在interface中声明方法那样声明protocol方法，所有方法声明以后，以@end结尾。

在Foundation框架中，

1 @protocol NSCopying
2 - (void)copyWithZone: (NSZone *)zone;
3 @end 

定义一个是否需要必须被实现的方法:@required和@optional，默认为@required。

@protocol MyProtocol
@required // 该命令可以省略
- (void) print1; // 必须被实现
@optional 
- (void) print2; // 可以不被实现
@end

一个类若要实现一个或多个protocol，只需将protocolName放到尖括号"<>"中追加到@interface后面既可，多个protocols之间使用逗号","分割。

1 @interface MyObj: NSObject <NSCopying>

 在上述代码中，由于系统已经知道了NSCopying的定义，所以无需在interface中定义NSCopying protocol。

若一个类实现了一个或多个protocol，该类的子类同样会实现这些protocols

可以使用conformsToProtocol:方法去判断一个对象是否实现了指定的protocol，如：

1 id currentObj;
2 ...
3 if ([currentObj conformsToProtocol: @protocol (Drawing)] == YES)
4 {
5     ...
6 }

在上述代码中，通过使用@protocol (protocolName)的方式产生一个protocol对象 

1 // 声明一个必须实现Drawing protocol的类实例
2 // 若currentObj类中没有实现给protocol，则编译器会发出警告信息
3 id <Drawing> currentObj;

定义一个protocol时，可以指定该protocol继承另一个protocol：

1 // MyPro1 继承MyPro
2 // 此时实现MyPro1的类也必须实现MyPro中必须要被实现的方法
3 @protocol MyPro1 <MyPro>
4 ...
5 @end

在category中实现protocol

1 @interface MyObj (stuff) <MyPro>
2 ...
3 @end

可以将MyPro的实现放到stuff中

1 Fraction *frac=[[Fraction alloc] initWithNumerator: 3 denominator: 5];
2 <Printing1> p1=frac;
3 [p1 print1];
4 id<Printing1,Printing2,Printing3> p2=frac;
5 [p2 print2];
6 [p2 print3];