IOS“多继承”

转自念茜的博客：

当单继承不够用，很难为问题域建模时，我们通常都会直接想到多继承。多继承是从多余一个直接基类派生类的能力，可以更加直接地为应用程序建模。但是Objective-C不支持多继承，由于消息机制名字查找发生在运行时而非编译时，很难解决多个基类可能导致的二义性问题。不过其实 Objective-C 也无需支持多继承，我们可以找到如下几种间接实现多继承目的的方法：

消息转发  

delegate和protocol  

类别   

 

消息转发

 

当向someObject发送某消息，但runtime system在当前类和父类中都找不到对应方法的实现时，runtime system并不会立即报错使程序崩溃，而是依次执行下列步骤：

 

分别简述一下流程：

    

1.动态方法解析：向当前类发送 resolveInstanceMethod: 信号，检查是否动态向该类添加了方法。（迷茫请搜索：@dynamic）

2.快速消息转发：检查该类是否实现了 forwardingTargetForSelector: 方法，若实现了则调用这个方法。若该方法返回值对象非nil或非self，则向该返回对象重新发送消息。

3.标准消息转发：runtime发送methodSignatureForSelector:消息获取Selector对应的方法签名。返回值非空则通过forwardInvocation:转发消息，返回值为空则向当前对象发送doesNotRecognizeSelector:消息，程序崩溃退出。

 

顾名思义，我们可以利用上述过程中的2、3两种方式来完成消息转发。

 

快速消息转发

     

快速消息转发的实现方法很简单，只需要重写 - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector  方法即可。

我来举个简单的例子，比如现有2个类：Teacher 和 Doctor，Doctor可以做手术（operate方法）。

 

1. @interface Teacher : NSObject
2. @end

 

1. @interface Doctor : NSObject
2. - (void)operate;
3. @end

通过快速消息转发，可以很轻松的让teacher调用doctor的方法做手术。

    

Teacher类需要实现将消息转发给Doctor：

 

1. - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
2. {
3. Doctor *doctor = [[Doctor alloc]init];
4. if ([doctor respondsToSelector:aSelector]) {
5. return doctor;
6. }
7. return nil;
8. }

虽然消息可以动态转发传递，但是编辑器的静态检查是绕不过的，那么问题来了，既然Teacher类没有实现operate方法又该如何声明呢？

到目前为止，我只想到下面2种方法：

    

声明方法1 ———— 类别

 

1. @interface Teacher (DoctorMethod)
2. - (void)operate;
3. @end

 

声明方法2 ———— 导入头文件、调用时强转类型

 

Teacher类头文件需要包含Doctor头文件，告诉编译器去Doctor.h中可以找到operator方法的声明，并且在调用时强转类型。

 

1. Teacher *teacher = [[Teacher alloc]init];
2. [(Doctor *)teacher operate];

有兴趣可以思考一个问题：如果将其类型转成 id ，也可以编译通过，并实现转发。可是会带来什么隐患呢？

    

方法1使用类别足够清晰简便，为什么还要提出办法2呢 ？ 我的想法是，方法1的弊端是抛出来的方法是定死的，而且在.h里露着；方法2就相对灵活，而且隐藏了我要转发的消息。

   

    

标准消息转发

标准消息转发需要重写 methodSignatureForSelector: 和 forwardInvocation: 两个方法即可。

发流程如图所示：

 

转发重写方法：

 

1. - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
2. {
3. NSMethodSignature* signature = [super methodSignatureForSelector:aSelector];
4. if (signature==nil) {
5. signature = [someObj methodSignatureForSelector:aSelector];
6. }
7. NSUInteger argCount = [signature numberOfArguments];
8. for (NSInteger i=0 ; i<argCount ; i++) {
9. }
10. return signature;
11. }
12. - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
13. {
14. SEL seletor = [anInvocation selector];
15. if ([someObj respondsToSelector:seletor]) {
16. [anInvocation invokeWithTarget:someObj];
17. }
18. }

两种消息转发方式的比较

    

快速消息转发：简单、快速、但仅能转发给一个对象。

标准消息转发：稍复杂、较慢、但转发操作实现可控，可以实现多对象转发。

 

delegate和protocol

 

委托是Objective-C中最常用的一种回调机制。用法我觉得没什么好说的，总结一下该机制特点：

委托协助主体完成操作任务，将需要定制化的操作预留给委托对象来自定义实现，类似子类化主体。

除此之外，可以用作事件监听。

声明协议,调用delegate的方法。

利用protocol和delegate，可以实现将protocol里声明的方法转发给delegate，模拟多继承。

 

    

类别

个人认为类别是Objective-C设计的一大精髓，也是我爱上Objective-C的最大理由。

 

类别是个强大的东西，它既可以为类添加方法，也可以添加实例。一定有不少人不认同，想提醒我：类别的局限性之一就是无法向类中添加新的实例变量。 背书真心毁人，听我举个例子慢慢说。

    

重新再来个Teacher类：

 

1. @interface Teacher : NSObject
2. {
3. NSUInteger age;
4. }
5. @end

光有个年龄还不能满足对teacher的描述，我想加个profession实例来存teacher的专业。直观的想法是子类化Teacher，其实也可以用类别。

 

你需要了解一下 runtime 编程知识，关注一下 objc_setAssociatedObject 和 objc_getAssociatedObject 。

 

1. //
2. //  Teacher+Profession.m
3. //
4. #import "Teacher+Profession.h"
5. #import <objc/runtime.h>
6. const char *ProfessionType = "NSString *";
7. @implementation Teacher (Profession)
8. -(void)setProf:(NSString*)prof
9. {
10. objc_setAssociatedObject(self, ProfessionType, prof, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
11. }
12. -(NSString *)prof
13. {
14. NSString *pro = objc_getAssociatedObject(self, ProfessionType);
15. return pro;
16. }
17. @end

现在就可以通过setProf: 和 prof 来存取 teacher 的 profession 值了。