iOS类别和类扩展

在iOS中，有一种机制可以使用户在没有远吗的情况下扩展类的功能，但不是通过继承，这就是类别。iOS中没有类似C++中可以定义私有方法和私有变量的关键字，要定义私有方法和私有变量，可以用类扩展来实现。  
类别  
类别在不需要继承的情况下可以扩展类的功能。但类别不能添加类的属性和私有变量。类别可以用来扩展Cocoa中类的方法，也可以用来扩展用户自己的类中的方法。当我们查看系统头文件的时候能发现类似@interface NSMutableArray (NSExtendedMutableArray)的类定义，其实这就是类别的定义形式。例如下面的代码，定义了一个NSString的类别，是用来做Base64的编码和解码的。  
[cpp] view plaincopy  
@interface NSString (Base64)    
   
-(NSString *)encodeBase64;    
-(NSString *)decodeBase64;    
   
@end    
类别的定义和类的定义有相似之处，都是用关键字@interface和类名来定义，不同之处在于类别的定义是在类名之后不是类所继承的父类，而是用括号括起来的类别名。@end之前的方法定义和类中方法的定义是一样的。不过，在类别中，不能定义属性。类别中的方法与原类中的方法的使用是完全一致的，没有任何差别。所有NSString的子类也都能使用类这两个类别中的方法。  
在使用类别的时候，类别中的方法命名特别重要。如果类别中的方法名与原类中的方法名重名了，在苹果开发者文档中的描述是，当方法重名的时候，在运行的时候不知道会调用哪个方法。实际上，这个应该是有规则可循的。我建了一个工程，给NSString增加了一个类别，里面重写了length和substringFromIndex方法。length方法是NSString的方法，substringFromIndex是NSString的一个类别里的方法。当我调用者两个方法时，发现调用length的时候返回的是系统的那个调用，而不是我自己实现。而当调用substringFromIndex时，调用的则是我实现的方法。于是我推断当系统类中的方法名与自己定义的类别里的方法重名时，会调用系统的方法名，而当自定义类别中的方法名与系统类别中的方法重名时，会使用自定义类别中的方法的实现。为了验证这一推断，我又继续增加了NSArray的类别来进行测试，测试结果正如我推断的一样。即使是这样，我们也不能确定这个结论就是正确的，还有待进一步的验证。  
在上面的Base64类别中，增加两个方法  
[cpp] view plaincopy  
-(NSUInteger)length;    
-(NSString *)substringFromIndex:(NSUInteger)from;    
[cpp] view plaincopy  
实现这两个方法    
[cpp] view plaincopy  
-(NSUInteger)length    
{    
    return 40;    
}    
   
-(NSString *)substringFromIndex:(NSUInteger)from    
{    
    return @"sub string";    
}    
在实现这两个方法的时候，length方法会有一个警告，说这是原类中的方法，而第二个方法却没有，因为它是NSString的一个类别中的方法。将这两个方法做自己的实现  
现在来试着调用一下  
[cpp] view plaincopy  
NSString *title = @"标题";    
NSLog(@"title length:%d", [title length]);    
NSLog(@"sub string from index 1: %@", [title substringFromIndex:1]);    
输出结果是：  
[cpp] view plaincopy  
2013-08-16 00:19:30.678 CategoryTest[12088:c07] title length:2    
2013-08-16 00:19:30.679 CategoryTest[12088:c07] sub string from index 1: sub string    
length的结果没有问题，而substring的方法就是调用了咱们实现的类别里的方法。  
再来看看NSArray的类别定义  
[cpp] view plaincopy  
@interface NSArray (ArrayTest)    
   
- (NSUInteger)count;    
- (id)objectAtIndex:(NSUInteger)index;    
   
- (id)lastObject;    
   
@end    
前面两个方法是NSArray自带的方法，后面一个方法是NSArray类别里的方法，将他们用自己的方式实现  
[cpp] view plaincopy  
@implementation NSArray (ArrayTest)    
   
- (NSUInteger)count    
{    
    return 4;    
}    
- (id)objectAtIndex:(NSUInteger)index    
{    
    return nil;    
}    
   
- (id)lastObject    
{    
    return [self objectAtIndex:0];    
}    
   
@end    
现在我们来调用一下这几个方法  
[cpp] view plaincopy  
NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:@"object 1", @"object 2", nil];    
NSLog(@"array count: %d", [array count]);    
NSLog(@"array object at index 0:%@", [array objectAtIndex:0]);    
NSLog(@"array last object:%@", [array lastObject]);    
输出结果如下：  
[cpp] view plaincopy  
2013-08-16 00:19:30.680 CategoryTest[12088:c07] array count: 2    
2013-08-16 00:19:30.681 CategoryTest[12088:c07] array object at index 0:object 1    
2013-08-16 00:19:30.681 CategoryTest[12088:c07] array last object:object 1    
上面的推断是基于实现的是系统类的类别，如果是自己的类的类别呢，是不是也跟系统的一样。经过测试，结果稍有不同。当类别中的方法名与类中的方法重名时，调用的是类别中的方法。如果多个类别中有相同的方法，这个就跟类别的编译顺序有关了，谁最后编译就调用谁的方法。我试着改变过不同类别文件的编译顺序，发现方法的调用也跟着变了。这个自己可以写个类测试一下。  
类扩展  
类扩展跟类别的定义有点像，类扩展有点像无名的类别。如下定义  
[cpp] view plaincopy  
@interface Person ()    
   
@property (nonatomic, strong) NSString *address;    
   
@end    
上面的代码是定义了一个Person类的类扩展，它与类别的不同之处在于，括号里不需要写名字。同时也可以在类扩展中定义属性以及私有变量。另一个不同之处在于，类扩展必须与类定义以及类的实现同时编译，也就是说，类扩展只能针对自定义的类，不能给系统类增加类扩展。类扩展定义的方法必须在类的实现中进行实现。如果单独定义类扩展的文件并且只定义属性的话，也需要将类实现文件中包含进类扩展文件，否则会找不到属性的set和get方法。  
在Person的类实现Person.m中，需要将Person_PersionExtension.h包含进行，否则是无法使用address属性的，测试的时候会崩溃，因为找不到setAddress方法。包含之后就一切正常了。