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:  denominator: ];
 <Printing1> p1=frac;
 [p1 print1];
 id<Printing1,Printing2,Printing3> p2=frac;
 [p2 print2];
 [p2 print3];