类别和类扩展的区别

在iOS中,有一种机制可以使用户在没有远吗的情况下扩展类的功能,但不是通过继承,这就是类别。iOS中没有类似C++中可以定义私有方法和私有变量的关键字,要定义私有方法和私有变量,可以用类扩展来实现。

类别

类别在不需要继承的情况下可以扩展类的功能。但类别不能添加类的属性和私有变量。类别可以用来扩展Cocoa中类的方法,也可以用来扩展用户自己的类中的方法。当我们查看系统头文件的时候能发现类似@interface NSMutableArray (NSExtendedMutableArray)的类定义,其实这就是类别的定义形式。例如下面的代码,定义了一个NSString的类别,是用来做Base64的编码和解吗的。

[cpp] view plaincopy
@interface NSString (Base64)  
 
-(NSString *)encodeBase64;  
-(NSString *)decodeBase64;  
 
@end  

类别的定义和类的定义有相似之处,都是用关键字@interface和类名来定义,不同之处在于类别的定义是在类名之后不是类所继承的父类,而是用括号括起来的类别名。@end之前的方法定义和类中方法的定义是一样的。不过,在类别中,不能定义属性。类别中的方法与原类中的方法的使用是完全一致的,没有任何差别。所有NSString的子类也都能使用类这两个类别中的方法。
在使用类别的时候,类别中的方法命名特别重要。

如果类别中的方法名与原类中的方法名重名了,在苹果开发者文档中的描述是,当方法重名的时候,在运行的时候不知道会调用哪个方法。实际上,这个应该是有规则可循的。我建了一个工程,给NSString增加了一个类别,里面重写了length和substringFromIndex方法。length方法是NSString的方法,substringFromIndex是NSString的一个类别里的方法。当我调用者两个方法时,发现调用length的时候返回的是系统的那个调用,而不是我自己实现。而当调用substringFromIndex时,调用的则是我实现的方法。于是我推断当系统类中的方法名与自己定义的类别里的方法重名时,会调用系统的方法名,而当自定义类别中的方法名与系统类别中的方法重名时,会使用自定义类别中的方法的实现。为了验证这一推断,我又继续增加了NSArray的类别来进行测试,测试结果正如我推断的一样。即使是这样,我们也不能确定这个结论就是正确的,还有待进一步的验证。

在上面的Base64类别中,增加两个方法

[cpp] view plaincopy
-(NSUInteger)length;  
-(NSString *)substringFromIndex:(NSUInteger)from;  
[cpp] view plaincopy
实现这两个方法  
[cpp] view plaincopy
-(NSUInteger)length  
{  
    return 40;  
}  
 
-(NSString *)substringFromIndex:(NSUInteger)from  
{  
    return @"sub string";  
}  
在实现这两个方法的时候,length方法会有一个警告,说这是原类中的方法,而第二个方法却没有,因为它是NSString的一个类别中的方法。将这两个方法做自己的实现
现在来试着调用一下
[cpp] view plaincopy
NSString *title = @"标题";  
NSLog(@"title length:%d", [title length]);  
NSLog(@"sub string from index 1: %@", [title substringFromIndex:1]);  

输出结果是:
[cpp] view plaincopy
2013-08-16 00:19:30.678 CategoryTest[12088:c07] title length:2  
2013-08-16 00:19:30.679 CategoryTest[12088:c07] sub string from index 1: sub string  
length的结果没有问题,而substring的方法就是调用了咱们实现的类别里的方法。
再来看看NSArray的类别定义

[cpp] view plaincopy
@interface NSArray (ArrayTest)  
 
- (NSUInteger)count;  
- (id)objectAtIndex:(NSUInteger)index;  
 
- (id)lastObject;  
 
@end  
前面两个方法是NSArray自带的方法,后面一个方法是NSArray类别里的方法,将他们用自己的方式实现
[cpp] view plaincopy
@implementation NSArray (ArrayTest)  
 
- (NSUInteger)count  
{  
    return 4;  
}  
- (id)objectAtIndex:(NSUInteger)index  
{  
    return nil;  
}  
 
- (id)lastObject  
{  
    return [self objectAtIndex:0];  
}  
 
@end  
现在我们来调用一下这几个方法
[cpp] view plaincopy
NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:@"object 1", @"object 2", nil];  
NSLog(@"array count: %d", [array count]);  
NSLog(@"array object at index 0:%@", [array objectAtIndex:0]);  
NSLog(@"array last object:%@", [array lastObject]);  
输出结果如下:
[cpp] view plaincopy
2013-08-16 00:19:30.680 CategoryTest[12088:c07] array count: 2  
2013-08-16 00:19:30.681 CategoryTest[12088:c07] array object at index 0:object 1  
2013-08-16 00:19:30.681 CategoryTest[12088:c07] array last object:object 1  
上面的推断是基于实现的是系统类的类别,如果是自己的类的类别呢,是不是也跟系统的一样。经过测试,结果稍有不同。当类别中的方法名与类中的方法重名时,调用的是类别中的方法。如果多个类别中有相同的方法,这个就跟类别的编译顺序有关了,谁最后编译就调用谁的方法。我试着改变过不同类别文件的编译顺序,发现方法的调用也跟着变了。这个自己可以写个类测试一下。

类扩展

类扩展跟类别的定义有点像,类扩展有点像无名的类别。如下定义

[cpp] view plaincopy
@interface Person ()  
 
@property (nonatomic, strong) NSString *address;  
 
@end  
上面的代码是定义了一个Person类的类扩展,它与类别的不同之处在于,括号里不需要写名字。同时也可以在类扩展中定义属性以及私有变量。另一个不同之处在于,类扩展必须与类定义以及类的实现同时编译,也就是说,类扩展只能针对自定义的类,不能给系统类增加类扩展。类扩展定义的方法必须在类的实现中进行实现。如果单独定义类扩展的文件并且只定义属性的话,也需要将类实现文件中包含进类扩展文件,否则会找不到属性的set和get方法。

在Person的类实现Person.m中,需要将Person_PersionExtension.h包含进行,否则是无法使用address属性的,测试的时候会崩溃,因为找不到setAddress方法。包含之后就一切正常了。

也可以直接在类的实现中定义类扩展,这样就省去了包含头文件的问题。类扩展一般用来定义私有方法和私有属性以及私有变量。

类别和类扩展的区别

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