什么是类族
"类族"是一种很有用的模式(pattern),可以隐藏"抽象基类"背后的实现细节.
比如UIKit框架中的UIButton类.想创建按钮,需要调用下面这个"类方法":
+ (instancetype)buttonWithType:(UIButtonType)buttonType;
该方法返回的对象,其类型取决于传入的按钮类型(button type).然而,不管返回什么类型的对象,他们都继承自同一个基类:UIButton.这么做的意义在于:UIButton类的使用者无须关心创建出来的按钮具体属于哪个子类,也不用考虑按钮的绘制方式等实现细节.使用者只需要明白如何创建按钮,如何设置"标题"(title)这样的属性,如何增加触摸动作的目标对象等问题就好.
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
if (_type == TypeA) {
//Dram TypeA button
} else if (_type == TypeB) {
//Draw TypeB button
}
}
我们可以像上面代码写的那样,把各种按钮的绘制逻辑都放在一个类里,并根据按钮类型来切换.
但是如果需要依按钮类型来切换的绘制方法有许多种,那么就会变得麻烦了.
这时,比较好的做法是把各种按钮所用的绘制方法放到相关子类中去.但是这样做对使用这个类的用户来说会有一个问题,就是他可能不知道这个类的子类有哪几个,更不用说去使用了.
此时应该使用"类族模式",该模式可以灵活应对多个类,将它们的实现细节隐藏在抽象基类后面,以保持接口简洁.用户无需自己创建子类实例,只需要用基类方法来创建即可.
创建类族
假设有一个处理雇员的类,每个雇员都有"名字"和"薪水"这两个属性,管理者可以命令其执行日常工作.但是,各雇员的工作内容却不同.经理在带领雇员做项目时,无须关心每个人如何完成其工作,仅指示其开工即可.
定义抽象基类EOCEmployee
EOCEmployee.h
typedef NS_ENUM(NSUInteger, EOCEmployeeType) {
EOCEmployeeTypeDeveloper,
EOCEmployeeTypeDesigner,
EOCEmployeeTypeFinance
};
@interface EOCEmployee : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger salary;
//Helper for creating Employee objects
+ (EOCEmployee *)employeeWithType:(EOCEmployeeType)type;
//Make Employees do their respective day's work
- (void)doDaysWork;
@end
EOCEmployee.m
@implementation EOCEmployee
+ (EOCEmployee *)employeeWithType:(EOCEmployeeType)type {
switch (type) {
case EOCEmployeeTypeDeveloper:
return [EOCEmployeeDeveloper new];
break;
case EOCEmployeeTypeDesigner:
return [EOCEmployeeDesigner new];
break;
case EOCEmployeeTypeFinance:
return [EOCEmployeeFinance new];
break;
}
}
- (void)doADaysWork {
//Subclasses implement this
}
@end
定义EOCEmployee的子类,以EOCEmployeeDeveloper为例
EOCEmployeeDeveloper.h
@interface EOCEmployeeDeveloper : EOCEmployee
@end
EOCEmployeeDeveloper.m
@implementation EOCEmployeeDeveloper
- (void)doADaysWork {
[self writeCode];
}
@end
在本例中,基类实现了一个"类方法",该方法根据待创建的雇员类别分配好对应的雇员实例.这种"工厂模式"是创建类族的办法之一.
在OC这门语言当中没办法指明某个基类是"抽象的".于是,开发者通常会在文档中写明类的用法.这种情况下,基类接口一般没有名为init的成员方法,这暗示该类的实例也许不应该由用户直接创建.
还有一种办法可以确保用户不会使用基类实例,那就是在基类的doADaysWork方法中抛出异常.然而这种做法相当极端,很少有人用.
如果对象所属的类位于某个类族中,那么在查询其内心信息时就要当心了.你可能觉得自己创建了某个类的实例,然而实际上创建的却是其子类的实例.
在Employye这个例子中,[employye isMemberOfClass:[EOCEmployee class]]会返回NO,因为employye并非EOCEmployee类的实例,而是其某个子类的实例.
Cocoa里的类族
系统框架中有许多类族.大部分collection类都是类族,例如NSArray与其可变版本NSMutableArray.
id maybeAnArray = /* ... */;
if ([maybeAnArray class] == [NSArray class]) {
// Will never be hit
}
上面这段代码if语句永远不可能为真.[maybeAnArray class]所返回的类绝不可能是NSArray本身,因为由NSArray的初始化方法所返回的那个实例其类型是隐藏在类族公共接口后面的某个内部类型.
如果我们想判断某个对象是否位于类族中,不要直接检测两个"类对象"是否相同,而应该采用下面的代码:
id maybeAnArray = /* ... */;
if ([maybeAnArray isKindOfClass:[NSArray class]]) {
// Will be hit
}
我们经常需要向类族中新增实体子类,不过在Employee这个例子中,若是没有"工厂方法"的源代码,那就无法向其中新增雇员类别了.
然而对于Cocoa中NSArray这样的类族来说,还是有办法新增子类的,但是要遵守几条规则
- 子类应该继承自类族中的抽象基类
若要编写NSArray类族的子类,则需令其继承自不可变数组的基类或可变数组的基类. - 子类应该定义自己的数据存储方式
开发者编写NSArray子类时,经常在这个问题上受阻.子类必须用一个实例变量来存放数组中的对象.我们以为NSArray自己肯定会保存那些对象,所以在子类中就无须再存一份了.但是NSArray本身只不过是包在其他隐藏对象外面的壳,它仅仅定义了所有数组都需要具备的一些接口.对于这个自定义的数组子类来说,可以用NSArray来保存其实例. - 子类应当覆写超类文档中指明需要覆写的方法.
在每个抽象基类中,都有一些子类必须覆写的方法.比如说,想要编写NSArray的子类,就需要实现count及"objectAtIndex:"方法.像lastObject这种方法则无需实现,因为基类可以根据前两个方法实现出这个方法.
在类族中实现子类时所需遵守的规范一般都会定义于基类的文档之中,编码前应该先看看.
参考文献:[1]Matt Galloway.Effective Objective-C 2.0[M].北京:机械工业出版社, 2015: 35-39
