類(lèi)簇實(shí)際上是Foundation framework框架下的一種設(shè)計(jì)模式,它管理了一組隱藏在公共接口下的私有類(lèi)。
類(lèi)簇的基本概念和實(shí)現(xiàn)思路
為了舉例說(shuō)明類(lèi)簇的結(jié)構(gòu)體系和好處,我們先想想如何構(gòu)建一個(gè)類(lèi)的結(jié)構(gòu)體系,然后用這個(gè)類(lèi)指定一個(gè)對(duì)象來(lái)存儲(chǔ)不同數(shù)據(jù)類(lèi)型的變量(如:char,int,float,double)?因?yàn)椴煌瑪?shù)據(jù)類(lèi)型的變量在使用的時(shí)候可以互相轉(zhuǎn)換類(lèi)型或用字符串標(biāo)識(shí),所以我們可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的類(lèi)來(lái)管理它們??墒菬o(wú)論怎樣,它們的存儲(chǔ)形式都是不同的,所以使用一個(gè)類(lèi)來(lái)管理它們的效率很低下。考慮到這個(gè)問(wèn)題,我們?cè)O(shè)計(jì)了類(lèi)Number,結(jié)構(gòu)如圖1-1示:
Number是一個(gè)抽象的父類(lèi),它實(shí)現(xiàn)的方法主要是操作它的子類(lèi)。Number類(lèi)不會(huì)直接聲明一個(gè)變量去存儲(chǔ)不同類(lèi)型的數(shù)據(jù),而是由它的子類(lèi)們?nèi)?chuàng)建一個(gè)對(duì)象去存儲(chǔ)然后將實(shí)現(xiàn)方法隱藏,將調(diào)用接口共享給抽象父類(lèi)Number。
到目前為止,我們的設(shè)計(jì)還算合理簡(jiǎn)便,如果有一天,最基本的C類(lèi)型的數(shù)據(jù)類(lèi)型被修改了,加入了一些新的數(shù)據(jù)類(lèi)型,那么我們的Number類(lèi)的結(jié)構(gòu)如下圖1-2所示:
注:創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)的時(shí)候,我們應(yīng)該遵守最基本的原則,即:通過(guò)所有的子類(lèi)可以很簡(jiǎn)便的管理數(shù)據(jù)對(duì)象以及后期擴(kuò)展方便。
類(lèi)簇的內(nèi)部
使用類(lèi)簇設(shè)計(jì)模式解決了上面的問(wèn)題后我們的類(lèi)的基本結(jié)構(gòu)體系如下圖1-3所示:(私有類(lèi)是灰色的)
使用了類(lèi)簇以后,我們只能看到公開(kāi)的類(lèi)Number,那么該如何創(chuàng)建(allocate)這些子類(lèi)的實(shí)例對(duì)象呢?解決思路是利用抽象類(lèi)Number來(lái)處理這些實(shí)例對(duì)象。
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創(chuàng)建實(shí)例
在類(lèi)簇設(shè)計(jì)模式中抽象類(lèi)Number必須聲明一個(gè)方法可以創(chuàng)建它的私有子類(lèi)的實(shí)例對(duì)象。這個(gè)抽象類(lèi)Number的主要職責(zé)就是當(dāng)你在調(diào)用方法的時(shí)候,負(fù)責(zé)分發(fā)不同子類(lèi)的創(chuàng)建實(shí)例的方法來(lái)幫助你返回正確的實(shí)例對(duì)象。(注:創(chuàng)建對(duì)象的類(lèi)我們沒(méi)有辦法手動(dòng)選擇)
在Foundation framework框架中,一般使用類(lèi)方法、或alloc和init發(fā)送消息創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例對(duì)象。例如NSNumber使用如下方法創(chuàng)建對(duì)象:NSNumber *aChar = [NSNumber numberWithChar:’a’]; NSNumber *anInt = [NSNumber numberWithInt:1]; NSNumber *aFloat = [NSNumber numberWithFloat:1.0]; NSNumber *aDouble = [NSNumber numberWithDouble:1.0];
使用上面的類(lèi)方法創(chuàng)建對(duì)象,可以不用releas對(duì)象,因?yàn)樯厦娴念?lèi)方法本質(zhì)是便利構(gòu)造器,在創(chuàng)建對(duì)象的時(shí)候已經(jīng)加入了autoreleas機(jī)制。當(dāng)然許多類(lèi)仍然保留了最基本的alloc和init來(lái)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象,以防止你需要管理他們的dealloc實(shí)現(xiàn)。(注:autoreleas在將來(lái)的某個(gè)時(shí)刻自動(dòng)釋放池清理的時(shí)候才釋放。dealloc在RC=0的時(shí)候馬上調(diào)用進(jìn)行清理)。
回到正題,使用上面的創(chuàng)建方法返回的對(duì)象aChar、anInt、aFloat、aDouble可能由不同的私有子類(lèi)創(chuàng)建。即使每一個(gè)對(duì)象的類(lèi)從屬關(guān)系(class membership)被隱藏了,但是它的接口是公開(kāi)的,我們可以通過(guò)抽象類(lèi)NSNumber聲明的接口來(lái)訪問(wèn)。當(dāng)然這種做法是及其不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,某種意義上也是不正確的,因?yàn)镹SNumber返回的對(duì)象并不是一個(gè)NSNumber的成員對(duì)象,而是一個(gè)被隱藏了的我們不知道的成員對(duì)象(如:aChar的成員關(guān)系從屬于私有類(lèi)Char,而不是Number)。盡管aChar、anInt、aFloat、aDouble這些對(duì)象從屬關(guān)系不屬于Number,這種方法不嚴(yán)謹(jǐn),但是我們卻可以很方便的使用抽象類(lèi)NSNumber接口中聲明的方法來(lái)實(shí)例化這些對(duì)象以及操作它們的實(shí)例方法。
擁有多個(gè)抽象公共類(lèi)的類(lèi)簇
在上面的例子,使用的是一個(gè)公共的抽象父類(lèi)來(lái)管理很多個(gè)私有的類(lèi),公共類(lèi)聲明接口來(lái)供外部進(jìn)行調(diào)用。但是在Foundation framework框架中也有很多使用了兩個(gè)或者兩個(gè)以上的公共抽象父類(lèi)來(lái)管理很多個(gè)私有子類(lèi)的例子,如表1-1示:
表1-1 類(lèi)簇和它對(duì)應(yīng)的公共抽象父類(lèi)
類(lèi)簇 | 公共抽象父類(lèi) |
---|---|
NSData | NSData NSMutableData |
NSArray | NSArray NSMutableArray |
NSDictionary | NSDictionary NSMutableDictionary |
NSString | NSString NSMutableString |
綜上所述
在Cocoa中,許多類(lèi)實(shí)際上是以類(lèi)簇的方式實(shí)現(xiàn)的,即它們是一群隱藏在通用接口之下的與實(shí)現(xiàn)相關(guān)的類(lèi)。例如創(chuàng)建NSString對(duì)象時(shí),實(shí)際上獲得的可能是NSLiteralString、NSCFString、NSSimpleCString、NSBallOfString或者其他未寫(xiě)入文檔的與實(shí)現(xiàn)相關(guān)的對(duì)象。所以,請(qǐng)不要嘗試去創(chuàng)建NSString、NSArray或NSDictionary的子類(lèi)。如果必須添加或修改某個(gè)方法,可以使用類(lèi)目的方式。
注:對(duì)于類(lèi)簇使用isMemberOfClass和isKindOfClass是不允許的,因?yàn)轭?lèi)簇是由抽象公共類(lèi)管理的一組私有類(lèi),抽象公共類(lèi)并不是真正的實(shí)例的父類(lèi),類(lèi)簇中真正的類(lèi)從屬關(guān)系被隱藏了,所以使用isMemberOfClass和isKindOfClass結(jié)果可能不準(zhǔn)確。