OC中的类别、扩展和协议

类别、扩展和协议

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OC 中的类别（Category）

类别的定义

实现某个类的一部分方法的模块叫做类别。类别可以将有很多方法的超大型的类，分散到不同的模块之中。类别本是 smalltalk 中的概念，用于将多个方法按照相互关系、用途等特征分类，以便最快速的找到自己想要的方法。

调用类别中的方法和调用普通类中的方法是一样的，类别和类一样，都是在接口文件中声明，在类文件中实现，但类别中不能声明实例变量，只能声明方法，声明的方法可以是类方法也可以是实例方法。

类别的声明

@interface 类名（类别名）
方法的声明；
...
@end

类别的定义

@implemention 类名（类别名）
方法的定义；
...
@end

Xcode 中为一个类添加类别的过程：

File 填上类别名

File Type 选择 Category

Class 选择要添加类别的父类

类别的注意事项：

1、只要保证类别名称唯一，我们可以向一个类中添加任意数量的类别；

2、类别中可以添加方法，但不能直接添加变量；

3、类别可以利用运行时功能为已经存在的实例对象增加实例变量；

类别中添加属性的方法：

在类别中添加属性时，只会生成 set 和 get 方法的声明，没有生成 set 和 get 方法的实现。所以如果在类别中添加了属性，直接调用属性的 set 或者 get 是会发生崩溃的。如果有需要在类别中添加属性，可以利用 OC 的 runtime 的特性实现。

Dog + LikeDoing.h 文件

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Dog.h"

@interface Dog (LikeDoing)

@property (nonatomic, copy) NSString *hobby;

- (void) printHobby;

@end

Dog + LikeDoing.m 文件

#import "Dog+LikeDoing.h"
#import <objc/message.h>

@implementation Dog (LikeDoing)

static char *hobbyKey = "hobbyKey";

- (void)setHobby:(NSString *)hobby {
    objc_setAssociatedObject(self, hobbyKey, hobby, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}

- (NSString *)hobby {
    return  objc_getAssociatedObject(self, hobbyKey);
}

- (void) printHobby {
 
    NSLog(@"%@", self.hobby);
}

@end

OC 中的扩展（Extension）

类扩展的声明

类别只能增加方法，不能直接添加实例变量，但使用类扩展（Class Extension）可以做到。

类扩展也叫匿名类别，不需要指定类别名字。

//add extension
@interface Cat ()

@property (nonatomic, assign) int prices;

//对外不可见
- (void) extensionPrintPrices;

@end

类扩展的实现

一般类扩展都是写在.m文件中，不单独建立一个扩展文件，如下：

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Cat.h"

//add extension
@interface Cat ()

@property (nonatomic, assign) int prices;

//对外不可见
- (void) extensionPrintPrices;

@end


@implementation Cat

- (void)printPrice {
    [self extensionPrintPrices];
}

- (void)extensionPrintPrices {
    self.prices = 1000;
    NSLog(@"%d", self.prices);
}

@end

单独生成一个类扩展文件也可以，但必须将类扩展的.h文件包含进本类的.m文件中。

类扩展的缺陷

1、类扩展中添加的属性、成员变量和方法都属于私有属性和方法（只能被在本类的 .m 文件调用，并且这些属性和方法不能被子类继承）；

2、一般类扩展都是写在 .m 文件中，不单独建立一个扩展文件，且必须把类扩展的 @interface 写在本类的 @implementation 的上方，否则编译器会报错；

3、类扩展只能针对自定义的类，不能给系统类增加类扩展；

4、类扩展定义的方法必须在类的实现中进行实现（因为单独定义类扩展的话编译器只会生成一个.h文件，类扩展只能在需要扩展的类.m文件里面去进行扩展）；

5、类扩展中声明的方法可以不实现，但编译器会警告（因为类扩展是在编译阶段被添加到类中，而类别是在运行时添加到类中）；

6、单独定义类扩展的文件并且只定义属性，也需要在类实现文件中包含进类扩展文件，否则会找不到属性的setter / getter方法。

OC 中的协议（Protocol）

正式协议

OC 中的协议是声明方法的集合体，实现由各个类自行完成，所以实现协议的各个类之间是否有继承关系无关紧要，重要的是这些类如何实现这些协议。

在使用协议的情况下，如果类实现了协议的方法，那么就说类遵循该协议，而该类的子类也因为继承关系拥有这些协议的方法。当类适用于某个协议时，它的实例也适用于这个协议。

下面来看看 protocol 怎么用：

Animal.h

@protocol AnimalDelegate <NSObject>//协议声明

@required
- (void)safeForPeople;

@optional
……

@end


@interface Animal : NSObject

@end

Cat.h

#import "Animal.h"

@interface Cat : Animal<AnimalDelegate>

- (void) printPrice;

@end

Cat.m

@implementation Cat

- (void)safeForPeople{
    NSLog(@"Cat can't harm people");
}

@end

main.m

int main() {
    Cat *cat = [[Cat alloc] initWeight:11 andHeight:33 andAge:44 andName:@"bey"];
    
    //protocol
  	[cat safeForPeople];
    
    return 0;
}

一个类可以遵循一个或多个协议，任何类只要遵循了协议就相当于拥有了这个协议中所有的方法声明。Protocol 可以定义在一个类的头文件上部，并直接应用在该类中。

@protocol 是定义一个协议的注解，其中，@required 表示这个方法必须被实现，@optional 表示这个方法不一定要被实现。
AnimalProtocol 是协议的名字，规范命名为：类名 + Delegate。

协议与继承的区别：

• 子类继承父类之后默认就有父类方法的实现，而遵循一个协议只有方法的声明而没有方法的实现；
• 相同类型的类可以使用继承，但是不同类型的类遵循同一个协议更方便；
• 协议可以将多个类中共有的方法抽取出来，让这些类遵守协议

协议与类别的区别：

• 类别是针对类进行扩展，协议可以选择性实现；
• 类别的方法由此类实现，其他类不能重写次此类的方法。协议只定义方法，遵循此协议的类再实现协议中的方法；
• 类别中的方法只能被该类的子类继承，协议可以被不同的类遵循。

非正式协议

苹果官方文档 Cocoa Core Competencies 一文中是这样介绍非正式协议的：

An informal protocol is a category on NSObject, which implicitly makes almost all objects adopters of the protocol. (A category is a language feature that enables you to add methods to a class without subclassing it.) Implementation of the methods in an informal protocol is optional. Before invoking a method, the calling object checks to see whether the target object implements it. Until optional protocol methods were introduced in Objective-C 2.0, informal protocols were essential to the way Foundation and AppKit classes implemented delegation.

大概意思：非正式协议是 NSObject 类（显而易见，还包括它的子类）的类别，其所有的子类都含蓄地接受了这个协议。（类别是 Objective-C 的一个语言特点，可以让你在无需子类化的前提下为一个类增加方法。）非正式协议中的方法是否实现都是可选的，因此在调用非正式协议中的方法之前，需要去检查对象类是否实现了它。在 Objective-C2.0 中引入可选的正式协议方法之前，非正式协议是 Foundation 和 AppKit 类实现委托的唯一方式。

所以非正式协议就只是基类的类别。