Object-C 类

Classes 类

像其他的面向对象的语言一样，Object-C也提供创建对象的蓝本，即类。首先我们在类中定义一些可以重复使用的属性和方法。然后，我们实例化类，即对象，之后就可以使用属性和访问。

Object-C和C++一样，从类的实现中抽象出了类的接口。接口中定义了类的公开的方法和属性，相应的实现代码，定义方法和属性的具体的实现。这和我们看到的函数，分离关注点是一样的。

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这张我们将学习关于类接口，实现、属性、方法已经实例化的基本语法。我们也会介绍Object-C的内省和反射的功能。

Creating Classes 创建对象

我们将定义一个叫Car的类，他的接口在Car.h文件中，他的实现在Car.m 文件中。这些是标准的Object-C的文件扩展名。当其他的类想使用这个类的功能时，需要使用这个类的头文件，而类的实现文件是给编译器使用的。

xcode 提供方便的创建类的模板。我们可以从 File > New > File …或者Cmd + N 快捷键创建类。在模板中从iOS > Cocoa Touch中选择Object-C类模板。之后，提示您配置一些信息:

在Class 域中填写Car。在subclass of 中选择NSobject。NSObject 类是其他所有Object-C类的父类。点击下一步，提示选择文件存储的位置，选择存储在工程根目录下。在对话框的下面，注意选择您的工程为目标工程。这样是保证文件会被编译。

点击next后，您会在Xcode的工程导航中看到Car.h文件和Car.m文件。如果您选择工程名称，在编译资源模块中，您会发现在Car.m文件在构建路径中。任何您想让编译器编译的文件都必须在这个类表中。

Interfaces 接口

Car.h 文件中包含一些样板代码，从现在开始，我们修改如下，声明一个叫model的变量和一个叫drive的方法。

// Car.h
#import 

@interface Car : NSObject {
    // Protected instance variables (not recommended)
}

@property (copy) NSString *model;

- (void)drive;

@end

通过@interface指令创建接口，后面接着类的名字和父类的名字，中间用冒号隔开。保护类型的变量可以定时在花括号内。大多数开发者喜欢讲实例变量放在.m文件中，而不是头文件中。

@property 声明一个public 类型的变量，而且通过copy定义内存管理行为。这种情况下，赋值给model变量的值，是一个副本，而不是直接指向值。在属性章节我们将会讨论更多的细节。接下来是属性的数据类型和名字，就像普通的变量声明一样。

以- (void)开头的行，定义了一个叫drive的函数，没有参数， (void) 部分定义函数的返回值类型。在方法前面的减号，表示一个实例方法，与之相对应的是类方法。

Implementations 实现

任何类的实现，第一件事是引入相对应的头文件。 @implementation 和@interface是一样的，除了不需要父类。私有的变量可以定义在类名之后的括号中。

// Car.m
#import "Car.h"

@implementation Car {
    // Private instance variables
    double _odometer;
}

@synthesize model = _model;    // Optional for Xcode 4.4+

- (void)drive {
    NSLog(@"Driving a %@. Vrooooom!", self.model);
}

@end

@synthesize 帮助我们为属性产生存取方法（getter和setter方法）。默认，getter方式是属性名（model）,setter方法是set前缀加属性名首字符大写,这样比手动写每一个存储器的特征方便。_model 部分定义了属性的私有实例变量名。

xcode 4.4 之后，用@property声明的属性变量，自动产生存取方法。如果您认为默认的实例变量命名规则可以，您可以省略@synthesize行。

drive方法的实现和接口中有相同的方法签名，但是在签名之后，有方法调用时执行的代码。我们是通过self.model 获取model的值，而不是通过_model。这是最佳实践，利用了属性的存储方法。只有在init方法和dealloc方法中您才需要直接访问实例变量。

self 关键是指向方法调用的实例。除了获取属性值，还可以调用方法。在教程中您将看到很多这样的例子。

Instantiation and Usage 实例化和用法

任何想访问类的文件，都要引入类的头文件，我们绝对不能直接访问类的实现。这样将违反了，分离实现和接口的目的。所以，为了让我们类生效，如下修改main.m.

// main.m
#import 
#import "Car.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Car *toyota = [[Car alloc] init];

        [toyota setModel:@"Toyota Corolla"];
        NSLog(@"Created a %@", [toyota model]);

        toyota.model = @"Toyota Camry";
        NSLog(@"Changed the car to a %@", toyota.model);

        [toyota drive];

    }
    return 0;
}

在使用#import执行引入头文件之后，您可以使用alloc/init模式实例化类。正如您所见，实例化分成两个步骤：首先使用alloc方法为对象分配内存，接着初始化对象。你绝对不能使用未初始化的对象。

再次强调，所有对象都作为指针存储。这也就是为什么我们使用Car *toyota，而不是 Car toyota。

为了调用Object-C对象的方法，我们将实例名和方法名，放在方括号内，用空格分开。在方法名之后是参数，之前是冒号。所以您有C++、java、Python编程背景，[toyota setModel:@”Toyota Corolla”]可以转化成toyota.setModel(“Toyota Corolla”)。

toyota.setModel("Toyota Corolla");

方括号的语法可能是您不太习惯，但是我确信，在您阅读网方法章节后，您会非常习惯这种写法。

这个例子为您展示了两种获取属性的方法。您可以使用存取方法，或者点语法。

Class Methods and Variables 类方法和变量

上面的例子定义的实例方法和属性，我们也可以定义类的方法和属性，在其他的语言中称为static方法或者属性。

类方法的声明和实例方法是一样的，除了在方法之前是加号而不是减号。添加如下的class方法在Car.h文件中：

// Car.h
+ (void)setDefaultModel:(NSString *)aModel;

同样，在方法的实现之前也添加加号，但是没有类变量，您可以在实现文件中定义static变量模拟。

// Car.m
#import "Car.h"

static NSString *_defaultModel;

@implementation Car {
...

+ (void)setDefaultModel:(NSString *)aModel {
    _defaultModel = [aModel copy];
}

@end

[aModel copy] 创建了一个参数的副本，而不是直接指向参数。这就是为什么我们在声明model变量时，使用(copy)属性。

类方法使用和实例方法一样的方括号语法，但是他必须直接从类调动，不能在实例上调用。[toyota setDefaultModel:@”Model T”]将会报错。

// main.m
[Car setDefaultModel:@"Nissan Versa"];

“Constructor” Methods 构造方法

在Object-C中没有构造方法。然而，对象的初始化是通过init方法，在对象内存分配完成之后。这也就是为什么对象实例化分两步：分配内存和初始化。有一个类的初始化方法，等会我们会讨论。

init是默认的初始化方法。您也可以自定义您自己的初始化方法。自定义的初始化方法，没有什么特殊的，和其他的实例方法一样。

// Car.h
- (id)initWithModel:(NSString *)aModel;

为了实现这个方法，我们要遵守初始化方法的命名规范，像initWithModel。super关键字指向它的父类，self指向方法调用的对象。添加如下代码到Car.m

// Car.m
- (id)initWithModel:(NSString *)aModel {
    self = [super init];
    if (self) {
        // Any custom setup work goes here
        _model = [aModel copy];
        _odometer = 0;
    }
    return self;
}

- (id)init {
    // Forward to the "designated" initialization method
    return [self initWithModel:_defaultModel];
}

初始化方法总是返回对象自己的引用。如果不能初始化，返回nil.这也就是为什么我们在使用之前，总是检测他是否存在。但是总是只有一个初始化方法做这件事。其他的初始化方法，调用这个指定的初始化方法。这样当你定义多个初始化方法的时候，就省去了一些模板代码。

注意，我们在initWithModel方法中直接给_model和_odometer赋值，也只有这一个地方可以这样，其他的地方，需要使用self.model和self.odometer.

Class-Level Initialization 类-初始化方法

类级别的初始化方法和init方法一样。我们可以在这里初始化类，在其他地方使用它之前。例如我们赋值_defaultModel。例如：

// Car.m
+ (void)initialize {
    if (self == [Car class]) {
        // Makes sure this isn't executed more than once
        _defaultModel = @"Nissan Versa";
    }
}

类的初始化方法，在类使用之前，只能被调用一次。这就包括他所有的子类。最佳实践是我们使用self == [Car class]确认初始化方法已经执行了。注意，在类方法中，self关键字，指向类自己，而不是实例。

Object-C不强制您标示重写方法。

接下来我们看看自定义初始化方法的执行情况。在类第一次被使用的时候，会执行[Car initialize]方法，即将_defaultModel赋值@”Nissan Versa”。这个可以在第一个NSLog中看到。第二个自定义方法initWithModel输出结果可以在第二个输出中看到。

// main.m
#import 
#import "Car.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {

        // Instantiating objects
        Car *nissan = [[Car alloc] init];
        NSLog(@"Created a %@", [nissan model]);

        Car *chevy = [[Car alloc] initWithModel:@"Chevy Corvette"];
        NSLog(@"Created a %@, too.", chevy.model);

    }
    return 0;
}

Dynamic Typing 动态类型

类可以被一个对象表示，即类对象，这样我们就可以方法他们的属性。而且可以在执行时改变类的行为，增加或者修改方法。这是非常厉害的动态类型能力。这样您可以在不知道当前对象是什么类型，也可以调用方法和设置属性。

最简单的获取类方法的方式是调用类方法。例如，[Car class]返回一个表示类的对象。您可以将此对象传递给isMemberOfClass: 和 isKindOfClass:方法获取其他对象的信息。

// main.m
#import 
#import "Car.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Car *delorean = [[Car alloc] initWithModel:@"DeLorean"];

        // Get the class of an object
        NSLog(@"%@ is an instance of the %@ class",
              [delorean model], [delorean class]);

        // Check an object against a class and all subclasses
        if ([delorean isKindOfClass:[NSObject class]]) {
            NSLog(@"%@ is an instance of NSObject or one "
                  "of its subclasses",
                  [delorean model]);
        } else {
            NSLog(@"%@ is not an instance of NSObject or "
                  "one of its subclasses",
                  [delorean model]);
        }

        // Check an object against a class, but not its subclasses
        if ([delorean isMemberOfClass:[NSObject class]]) {
            NSLog(@"%@ is a instance of NSObject",
                  [delorean model]);
        } else {
            NSLog(@"%@ is not an instance of NSObject",
                  [delorean model]);
        }

        // Convert between strings and classes
        if (NSClassFromString(@"Car") == [Car class]) {
            NSLog(@"I can convert between strings and classes!");
        }
    }
    return 0;
}

NSClassFromString() 是另一种获取类对象的方法。这样可以使您在运行时获取类对象。然而不是高效的。所以最好使用类方法获取类对象。

如果您对动态类型感兴趣，您可以查看Slectors和id类型的相关内容

Summary

这个模块我们学习了创建类、初始化对象、定义初始化方法、调动类方法和变量。了解了一点关于动态类型的知识。

Object不支持命名空间，所以Cocoa中的函数有NS、CA、AV这样的前缀，避免冲突。这个对类也是一样的。我me你建议对于特定项目的类，命名使用三个字母的前缀，例如，XYZCar。