"類族"(class cluster)是一種很有用的模式(pattern)脂信，可以隱藏"抽象基類"(abstract base class)背后的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。Objective-C的系統(tǒng)框架中普遍使用此模式透硝。比如狰闪，iOS的用戶界面框架(user interface framework)UIKit中就有一個名為UIButton的類。想創(chuàng)建按鈕濒生，需要調(diào)用下面這個"類方法"(class method):
+ (UIButton *)buttonWithType:(UIButtonType)type;
該方法所返回的對象埋泵，其類型取決于傳入的按鈕類型(button type)。然而罪治，不管返回什么類型的對象丽声，它們都繼承自同一個基類:UIButton。這么做的意義在于:UIButton類的使用者無須關(guān)心創(chuàng)建出來的按鈕具體屬于哪個子類觉义，也不用考慮按鈕的繪制方式等實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)雁社。使用者只需明白如何創(chuàng)建按鈕，如何設(shè)置像"標(biāo)題"(title)這樣的屬性晒骇，如何增加觸摸動作的目標(biāo)對象等問題就好霉撵。
回到開頭說的那個問題上，我們可以把各種按鈕的繪制邏輯都放在一個類里洪囤，并根據(jù)按鈕類型來切換:
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
if (_type == TypeA) {
//Draw TypeA button
}else if (_type == TypeB) {
//Draw TypeB button
} /* ... */
}
這樣寫現(xiàn)在看上去還算簡單徒坡，然而，若是需要依按鈕類型來切換的繪制方法有許多種瘤缩，那么就會變得很麻煩了喇完。優(yōu)秀的程序員會將這種代碼重構(gòu)為多個子類，把各種按鈕所用的繪制方法放到相關(guān)子類中去剥啤。不過锦溪，這么做需要用戶知道各種子類才行。此時應(yīng)該使用"類族模式"府怯，該模式可以靈活應(yīng)對多個類刻诊，將它們的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏在抽象基類后面，以保持接口簡潔富腊。用戶無須自己創(chuàng)建子類實(shí)例坏逢，只需調(diào)用基類方法來創(chuàng)建即可。
創(chuàng)建類族
現(xiàn)在舉例來演示如何創(chuàng)建類族赘被。假設(shè)有一個處理雇員的類是整，每個雇員都有"名字"和"薪水"這兩個屬性，管理者可以命令其執(zhí)行日常工作民假。但是浮入，各種雇員的工作內(nèi)容卻不同。經(jīng)理在帶領(lǐng)雇員做項(xiàng)目時羊异，無須關(guān)心每個人如何完成其工作事秀，僅需指示其開工即可彤断。
首先要定義抽象基類:
typedef NS_ENUM(NSUInteger, EOCEmployeeType) {
EOCEmployeeTypeDeveloper,
EOCEmployeeTypeDesigner,
EOCEmployeeTypeFinance,
};
@interface EOCEmployee : NSObject
@property (copy) NSString *name;
@property NSUInteger salary;
//Helper for creating Employee objects
+ (EOCEmployee *)employeeWithType:(EOCEmployeeType)type;
//Make Employees do their respective day's work
- (void)doADaysWork;
@end
@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
每個"實(shí)體子類"(concrete subclass)都從基類繼承而來。例如:
@interface EOCEmployeeDeveloper : EOCEmployee
@end
@implementation EOCEmployeeDeveloper
- (void)doADaysWork {
[self writeCode];
}
@end
在本例中易迹，基類實(shí)現(xiàn)了一個"類方法"宰衙，該方法根據(jù)待創(chuàng)建的雇員類別分配好對應(yīng)的雇員類實(shí)例。這種"工廠模式"(Factory pattern)是創(chuàng)建類族的辦法之一睹欲。
可惜Objective-C這門語言沒辦法指明某個基類是"抽象的" (abstract)供炼。于是，開發(fā)者通常會在文檔中寫明類的用法窘疮。這種情況下袋哼，基類接口一般都沒有名為init的成員方法，這暗示該類的實(shí)例也許不應(yīng)該由用戶直接創(chuàng)建闸衫。還有一種辦法可以確保用戶不會使用基類實(shí)例涛贯，那就是在基類的doADaysWork方法中拋出異常。然而這種做法相當(dāng)極端蔚出，很少有人用弟翘。
如果對象所屬的類位于某個類族中，那么在查詢其類型信息(introspection)時就要當(dāng)心了(參見第14條)身冬。你可能覺得自己創(chuàng)建了某個類的實(shí)例衅胀，然而實(shí)際上創(chuàng)建的卻是其子類的實(shí)例岔乔。在Employee這個例子中酥筝，[employee isMemberOfClass:[EOCEmployee class]]似乎會返回YES，但實(shí)際上返回的卻是NO雏门，因?yàn)閑mployee并非Employee類的實(shí)例嘿歌，而是其某個子類的實(shí)例。
Cocoa里的類族
系統(tǒng)框架中有許多類族茁影。大部分collection類都是類族宙帝，例如NSArray與其可變版本NSMutableArray。這樣看來募闲，實(shí)際上有兩個抽象基類步脓，一個用于不可變數(shù)組，另一個用于可變數(shù)組浩螺。盡管具備公共接口的類有兩個靴患，但仍然可以合起來算作一個類族。不可變的類定義了對所有數(shù)組都通用的方法要出，而可變的類則定義了那些只適用于可變數(shù)組的方法鸳君。兩個類共屬同一類族，這意味著二者在實(shí)現(xiàn)各自類型的數(shù)組時可以共用實(shí)現(xiàn)代碼患蹂，此外或颊，還能夠把可變數(shù)組復(fù)制為不可變數(shù)組砸紊，反之亦然。
在使用NSArray的alloc方法來獲取實(shí)例時囱挑，該方法首先會分配一個屬于某類的實(shí)例醉顽，此實(shí)例充當(dāng)"占位數(shù)組"(placeholder array)。該數(shù)組稍后會轉(zhuǎn)為另一個類的實(shí)例平挑，而那個類則是NSArray的實(shí)體子類徽鼎。這個過程稍顯復(fù)雜，其完整的解釋已經(jīng)超出本書范圍弹惦。
像NSArray這樣的類的背后其實(shí)是個類族(對于大部分collection類而言都是這樣)否淤，明白這一點(diǎn)很重要，否則就可能會寫出下面這種代碼:
id maybeAnArray = /* ...*/;
if ([maybeAnArray class] == [NSArray class]) {
//Will never by hit
}
你要是知道NSArray是個類族棠隐，那就會明白上述代碼錯在哪里:其中的if語句永遠(yuǎn)不可能為真石抡。[maybeAnArray class]所返回的類絕不可能是NSArray類本身，因?yàn)橛蒒SArray的初始化方法所返回的那個實(shí)例其類型是隱藏在類族公共接口(public facade)后面的某個內(nèi)部類型(internal type)助泽。
不過啰扛，仍然有辦法可以判斷出某個實(shí)例所屬的類是否位于類族之中。我們不用剛才那種寫法嗡贺，而是改用類型信息查詢方法(introspection method)隐解。本書第14條解釋了這些方法的用法。若想判斷某對象是否位于類族中诫睬，不要直接檢測兩個"類對象"是否相同煞茫，而應(yīng)該采用下列代碼:
id maybeAnArray = /* ... */;
if ([maybeAnArray isKindOfClass:[NSArray class]]) {
//Will by hit
}
我們經(jīng)常需要向類族中新增實(shí)例子類，不過這么做的時候得留心摄凡。在Employee這個例子中续徽，若是沒有"工廠方法"(factory method)的源代碼，那就無法向其中新增雇員類別了亲澡。然而對于Cocoa中NSArray這樣的類族來說钦扭，還是有辦法新增子類的，但是需要遵守幾條規(guī)則床绪。這幾條規(guī)則如下:
- 子類應(yīng)該繼承自類族中的抽象基類客情。
若要編寫NSArray類族的子類，則需令其繼承自不可變數(shù)組的基類或可變數(shù)組的基類癞己。 - 子類應(yīng)該定義自己的數(shù)據(jù)存儲方式
開發(fā)者編寫NSArray子類時膀斋，經(jīng)常在這個問題上受阻。子類必須用一個實(shí)例變量來存放數(shù)組中的對象末秃。這似乎與大家預(yù)想的不同概页，我們以為NSArray自己肯定會保存那些對象，所以在子類中就無法再存一份了练慕。但是大家要記住惰匙，NSArray本身只不過是包在其他隱藏對象外面的殼技掏，它僅僅定義了所有數(shù)組都需具備的一些接口。對于這個自定義的數(shù)組子類來說项鬼，可以用NSArray類保存其實(shí)例哑梳。 - 子類應(yīng)當(dāng)覆寫超類文檔中指明需要覆寫的方法
在每個抽象基類中，都有一些子類必須覆寫的方法绘盟。比如說鸠真，想要編寫NSArray的子類，就需要實(shí)現(xiàn)count及"objectAtIndex:"方法龄毡。像lastObject這種方法則無須實(shí)現(xiàn)吠卷，因?yàn)榛惪梢愿鶕?jù)前兩個方法實(shí)現(xiàn)出這個方法。
在類族中實(shí)現(xiàn)子類時所需遵循的規(guī)范一般都會定義于基類的文檔之中沦零，編碼前應(yīng)該先看看祭隔。
