类

概述

Objective-C 主要有以下三种文件类型：

扩展名	内容类型
`.h`	头文件。头文件包含类，类型，函数和常数的声明。
`.m`	源代码文件。这是典型的源代码文件扩展名，可以包含 Objective-C 和 C 代码。
`.mm`	源代码文件。带有这种扩展名的源代码文件，还可以包含 C++ 代码。仅在你的 Objective-C 代码中确实需要使用 C++ 类或者特性的时候才用这种扩展名。

新建类文件，在 xcode 中使用快捷键 command + N。可见它创建了一下的两个文件：

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
// Person.h
#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface Person : NSObject

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

1
2
3
4
5
6
// Person.m
#import "Person.h"

@implementation Person

@end

下面由这两个文件，展开介绍一下 OC 的内容：

Objective-C 的类规格说明包含了两个部分：定义（interface）与实现（implementation）。
1. 定义（interface）部分包含了类声明和实例变量的定义，以及类相关的方法。
2. 实现（implementation）部分包含了类方法的实际代码。

NSObject：NSObject 是大部分 OC 类继承体系的根类。

这个类提供了一些通用的方法，比如对象的创建与初始化方法。对象通过继承 NSObject，可以从其中继承访问运行时的接口，并让对象具备 OC 对象的基本能力：

1
2
3
4
5
6
7
8
@interface NSObject <NSObject>

//instancetype：返回结果以方法所在的类为类型
- (instancetype)init;		//初始化对象
+ (instancetype)alloc;	//类方法，创建与分配内存空间
+ (instancetype)new;		//等价于 alloc + init

@end

如何创建并初始化一个对象：

1
2
3
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];

Person *person = [[Person alloc] init];	// 这类似于 Person.alloc().init()

成员变量

成员定义

成员定义的位置是在类定义最开始的一个花括号中：

1
2
3
4
5
6
@interface ClassName : ItsSuperclass
{
    // Instance variable declarations.
}
// Method and property declarations.
@end

比如下面的一个例子：

1
2
3
4
5
@interface Person : NSObject {
    NSString *_name;		// NSString 是 OC 中的字符串
    NSInteger _age;			// NSInteger 是 OC 中的整型
}
@end

变量作用域

与 c++ 中类似，成员变量也有访问控制机制，除了 @public、@protected、@public 三种访问控制之外，还有第四种 @package：

被声明为 @package 的变量，在实现这个类的可执行镜像中表现为 @public（可以直接访问），对外则表现为 @private（不可以访问）；
它类似于对 c++ 中的 private 关键字的扩展，如果外部尝试访问被声明为 @package 的变量，则会导致编译器的连接错误；

成员方法

定义方法

我们下面列举一个方法的定义来介绍一个方法定义的完整结构：

1
2
3
4
5
6
7
@interface Person : NSObject {NSString *_name; NSInteger _age;}

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name andAge:(NSInteger)age;

+ (instancetype)personWithName:(NSString *)name andAge:(NSInteger)age;

@end

第一个部分是 +/-：
1. 加号（+）代表类方法（class method），不需要实例就可以调用，与C++ 的静态函数相似；
2. 减号（-）即是一般的实例方法（instance method）；
第二个部分是 (instancetype) 指明方法的返回值类型；
Objective-C 的函数名可以分开写，也就是说上面定义的函数名实际为 initWithNameandAge；（这个语法简直太鬼畜了）
函数的参数则是冒号后定义的参数类型和参数名，上面定义的是 name 与 age；

实现方法

下面是一个上面方法的实现：

1
2
3
4
5
6
7
8
- (instancetype)initWithName:(NSString *)name andAge:(NSInteger)age {
    self = [super init];
    if (self) {
        _name = name;
        _age = age;
    }
    return self;
}

super 关键词是一个编译器符号，用于调用父类方法；
self 代指对象本身；

下面是第二个方法的实现：

1
2
3
4
+ (instancetype)personWithName:(NSString *)name andAge:(NSInteger)age {
    Person *person = [[Person alloc] initWithName:name andAge:age];
    return person;
}

调用方法

其实在第二个方法实现的过程中已经用到了相关方法的调用。

因为第二个方法是静态方法，我们也可以直接通过下面的方式对方法进行调用：

1
Person *person1 = [[Person alloc] initWithName:@"小明" andAge:18];

其他补充

如何在方法外访问类的成员？

同 c++/java 一样，只能通过定义 Setter 与 Getter 方法。
为了避免大量的冗余代码，我们引入了属性的概念。

属性 Property

定义属性

什么是属性？

如果你定义个名为 member 的属性，编译器会自动生成名为 _member 的成员变量；
编译器会自动为声明为属性的成员变量添加 Setter 与 Getter 方法。比如 member 这个属性的如果被定义，则会生成 setterMember 与 getterMember 这两个方法。

定义一个属性，主要通过下面的语法实现：

1
@property (attribute1 [, attribute2, ...]) type name;

比如我们可以将之前 Person 的两个成员变量定义为属性：

1
2
3
4
5
6
@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger age;

@end

属性修饰符

把上面的语法中，括号内的部分称作属性的修饰符（我不知道应该怎么翻译了），那么它有以下这些选项可以选择：

可写性控制：设置这个属性主要用于控制编译器是否自动生成 Setter 方法。它有两个可选值 readwrite 与 readonly，前者是默认值；
Setter 语法控制：与 iOS 的内存管理机制有关，详见 ARC 内存管理机制；
原子性控制：atomic 与 nonatomic 两种取值，前者是默认值。如果设置为前者，在多线程操作的时候都会取到一个原子性操作之后的值。

使用属性

比如我们需要访问或设置一个对象的属性值，可以使用传统的 c++ 点语法：

1
2
3
Person *person = [[Person alloc] init];
person.name = @"小明";						//点语法设置
NSString *name = person.name;			//点语法访问

也可以使用 Setter 函数与 Getter 函数：

1
2
[person setAge:18];						//Setter 方法设置
NSInteger age = [person age];	//Getter 方法访问

类别 Category

什么是类别？

Objective-C 可以为现有的类添加新的方法，并不需要通过继承的方式实现，也不需要访问原生代码，这种动态特征称为类别。
通过类别可以动态的为现有类添加新的方法，并且可以将类定义模块化地分布到多个相关文件中。

在 Xcode 添加 Objective-C File，并将类型设置为 Category、其指定的类设置为 Person、将其名称命名为 Read。xcode 会自动生成以下 Person+Read.h 与 Person+Read.m 两个文件：

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
// Person+Read.h
#import "Person.h"

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface Person (Read)

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

1
2
3
4
5
6
// Person+Read.m
#import "Person+Read.h"

@implementation Person (Read)

@end

PostScript：

类别方法会影响所有子类；
可以为一个类定义多个类别；
类别方法会覆盖原有的类方法；
多个类别重名方法结果不确定（避免重名）。

扩展 Extension

扩展与类别同样是为了解决代码的可扩展性问题，它与类别的主要区别是：

扩展仅能在原始类的 .m 文件中实现；
扩展可以添加新的属性，类别 “不行”；
类别是运行时特性，扩展属于编译器特性。

实际上就是在 .m 文件中进行额外的声明，它与 .h 文件中进行声明的区别是，外部只能引用头文件中定义的属性、成员、方法等。

协议 Protocol

定义协议

什么是协议？

定义公共接口的地方，只要类申明遵守了一个协议，就等于在头文件中定义了协议里的方法。
协议可以将不同类的共同行为抽象出来，类似于 Java 里的接口，但更加强大。

在 Xcode 中，与创建类别一样的步骤，将文件类型设置为 Protocol 即可。与之前的几种都不同，xcode 只会自动生成一个 .h 头文件，如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@protocol PrintProtocol <NSObject>

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

下面是一个协议实现的例子，我们通过这个例子解释一下协议定义语法的各个部分：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
@protocol PrintProtocol <NSObject>

@optional
@property (nonatomic, strong) NSString *name;

@required
- (void)printName;

@end

声明一个协议的关键词是 @protocol 与 @end；跟在前者后面的 PrintProtocol 是协议名称；
尖括号语法 <NSObject> 是父协议，支持多继承，逗号分隔；
@optional 与 @requireed 是成员的修饰符，分别指明实现这个协议的模块，可选或者必须地实现相应的成员或属性；
协议中的 property 相当于只能名 Getter, Setter 方法。

实现协议

在定义类的时候需要通过尖括号，比如下面的方式指定协议：

1
@interface Person : NSObject <PrintProtocol>

此即定义 Person 继承自 NSObject，并实现协议 PrintProtocol。

同样定义扩展或类别时，也可以通过尖括号指定协议，比如：

1
@interface Person (Read) <PrintProtocol>

另外需要在 .m 文件中实现对应的方法：

1
2
3
- (void)printName {
    NSLog(@"%@", self.name);
}

也可以用泛型表示一个满足协议的类：id<TargetProtocol>

选择器 Selector

参考官方文档

在 Objetive-C 中，选择器 selector 有两个含义：

在源代码中，它可以代指一个对象的成员方法；
另外，在源代码已经编译完成的二进制文件中，它是一个唯一标识符。考虑到执行效率，编译器会抛弃源代码中用人类可读的 ASCII 表示的标识符，生成一个唯一标识写入表格中，它们类型为 SEL.；

也就是说，什么是 @selector：

选择器就是在 Objective-C 语言中，对方法进行唯一标示的标识符；

基本常用类

NSNumber
NSString、NSMutableString
NSArray、NSMutableArray
NSDictionary、NSMutableDictionary
NSData、NSMutableData