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

@interface Fraction : NSObject
@property int num, den;

-(void) setTo:(int) n over:(int) d;
-(void) reduce;
-(double) converToNum;
-(void) print;
@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：

// 定义category文件:FractionMathOps.h文件
// 由于category是扩展文件，所有首先需要引入原文件
#import "Fraction.h"

@interface Fraction (MathOps)
-(Fraction *) add: (Fraction *) f;
-(Fraction *) mul: (Fraction *) f;
-(Fraction *) sub: (Fraction *) f;
-(Fraction *) div: (Fraction *) f;
@end

// 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
@implementation Fraction (MathOps)
-(Fraction *) add : (Fraction *) f
{
    ....
}
....
@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：

#import "Fraction.h"

@interface Fraction ()
@property int uniqueID;

-(void) doStuffWithUniqueID: (int) theID;
@end

// -------------------------------------------------------

// implementation实现部分，注意，Fraction后面没有括号()
@implementation Fraction
@synthesize uniqueID;

-(void) doStuffWithUniqueID: (int) theID
{
    ...
}
@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，

@protocol NSCopying
- (void)copyWithZone: (NSZone *)zone;
@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。

@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：

id currentObj;
...
if ([currentObj conformsToProtocol: @protocol (Drawing)] == YES)
{
    ...
}

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

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

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

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

在category中实现protocol

@interface MyObj (stuff) <MyPro>
...
@end

可以将MyPro的实现放到stuff中

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