【Objective-C基础】类别Category

原文：http://blog.csdn.net/yanfangjin/article/details/7377790

http://blog.csdn.net/lonelyroamer/article/details/7704896

一、简介

在编写面向对象的程序时，你经常希望向现有的类添加一些新的行为：你总是能够为对象提供使用这些新方法的新手段。当希望为现有的类增加新行为时，我们通常会创建子类，但是有时候子类并不方便。例如，你可能会希望为NSString类增加一些新行为，但是你知道NSString实际上只是一个类簇的前台表示，因而无法为这样的类创建子类。在其他情况下，你也许可以创建子类但你使用的却是工具包或类库，因为又无法处理新类的对象。例如，当使用类方法stringWithFormatFor生成一个新的字符串时，你新建的NSString类的子类无法返回。

利用Objective-C的动态运行时分配机制，可以为现有的类添加新方法，这种为现有的类添加新方法的方式称为类别catagory，他可以为任何类添加新的方法，包括那些没有源代码的类。类别使得无需创建对象类的子类就能完成同样的工作。

二、创建类别

1、声明类别

声明类别与声明类的形式很相似

@interface  NSString(NumberConvenience)
-(NSNumber *)lengthAsNumber;
@end//NumberConvenience

这个声明有两个特点：

     (1)现有的类位于@interface关键字之后，其后是位于圆括号中的类别名称。类别名称是NumberConvenience，而且该类别将向NSString类中添加方法。换句话说：“我们向NSString类中添加一个名称为NumberConvenience的类别。”

        同名类别有唯一性，但是可以添加任意多的不同名类别。

     (2)可以执行希望向其添加类别的类以及类别的名称，还可以列出添加的方法

        不可以添加新的实例变量，类别生命中没有实例变量部分。

2、实现类别

    @implementation NSString(NumberConvenience)
    -(NSNumber *)lengthAsNumber
    {
        unsigned int length = [self length];
        return ([NSNumber numberWithUnsignedInt : length]);
    }
    @end 

在实现部分也包括类名、类别名和新方法的实现代码

3、类别的局限性

有两方面局限性：

    (1)无法向类中添加新的实例变量，类别没有位置容纳实例变量。

       (2)名称冲突，即当类别中的方法与原始类方法名称冲突时，类别具有更高的优先级。类别方法将完全取代初始方法从而无法再使用初始方法。

无法添加实例变量的局限可以使用字典对象解决

示例1

FractionMath.h

#import "Fraction.h"
@interface Fraction (Math1)
-(Fraction*) mul: (Fraction*) f;//乘法，就是传入一个Fraction 作为参数，与当前的Fraction进行计算
-(Fraction*) div: (Fraction*) f;//除法
@end
@interface Fraction (Math2)
-(Fraction*) add: (Fraction*) f;//加法
@end

其实类别就是在你想要扩展的@interface 的名字后面加个( )，里面写上类别的名字，这个名

字必须是唯一的，也就是说一个@interface 只能有一个类别为XXX 的Category。

FractionMath.m

#import "FractionMath.h"
@implementation Fraction (Math1)
-(Fraction*) mul: (Fraction*) f{
return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator*[f numerator]
denominator: denominator*[f denominator]];
}
-(Fraction*) div: (Fraction*) f{
return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator*[f denominator]
denominator: denominator*[f numerator]];
}
@end
@implementation Fraction (Math2)
-(Fraction*) add: (Fraction*) f{
return [[Fraction alloc] initWithNumerator:
numerator*[f denominator] + denominator*[f numerator]
denominator: denominator*[f denominator]];
}
@end

类别的实现类也就是类型名后后面加个( )，里面写上类别的名字，其他的没有什么不同的。

上面唯一可能会让你头晕的就是加减乘除的实现代码，实际上就是嵌套调用，写成了一个语

句而已。拿add 的实现来说，就是创建要返回的计算结果Fraction 的实例，然后依据分数相

加要先通分的规则，结果的分子initWithNumber 就是第一个分数的分子*第二个分数的分母，

再加上第二个分数的分子*第一个分数的分母，分母denominator 参数就是两个分数的分母

相乘。

main.m

#import "FractionMath.h"
int main( int argc, const char *argv[] ) {
Fraction *frac1 = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 1 denominator: 3];
Fraction *frac2 = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 2 denominator: 5];
Fraction *frac3 = [frac1 mul: frac2];
[frac1 print];
printf( " * " );
[frac2 print];
printf( " = " );
[frac3 print];
printf( "\n" );
Fraction *frac5 = [frac1 add: frac2];
[frac1 print];
printf( " + " );
[frac2 print];
printf( " = " );
[frac5 print];
printf( "\n" );
[frac1 release];
[frac2 release];
[frac3 release];
[frac5 release];
return 0;
}

注：类别可以访问继承类的实例变量。类别的方法相对于继承类的方法拥有更高的优先级。

四、扩展功能

类别的扩展功能主要有3方面：

       (1)将类的实现分散到多个不同文件或多个不同框架中。

       (2)创建对私有方法的前向引用。

       (3)向对象添加非正式协议。

1、分散实现

我们可以将类的接口放入头文件中，从而将类的实现放入.m文件中

但不可以将@implementation分散到多个不同的.m文件中，使用类别可以完成这一工作

利用类别，可以将一个类的方法组织到不同的逻辑分组中，使编程人员更加容易的阅读头文件

举例代码：

头文件CatagoryThing.h包含类的声明和一些类别，导入Foundation框架，然后带有3个整型变量的声明

#import<Foundation/Foundation.h>
@interface CategoryThing : NSObject {
   int thing1;
   int thing2;
   int thing3;
}
@end

类声明之后是3个类别，每个类别具有一个实例变量的访问器，将这些实现分散到不同的文件中

@interface CategoryThing(Thing1)
- (void) setThing1: (int) thing1;
- (int) thing1;
@end
@interface CategoryThing (Thing2)
- (void) setThing2: (int) thing2;
- (int) thing2;
@end
@interface CategoryThing (Thing3)
- (void) setThing3: (int) thing3;
- (int) thing3;
@end

类别可以访问其继承的类的实例变量，类别的方法具有最高的优先级

类别可以分散到不同文件中，甚至不同框架中

2、前向引用

前面提到，Cocoa没有任何真正的私有方法。只要知道对象支持的某个方法的名称，即使该对象所在类的借口中没有该方法的声明，你也可以调用该方法。

不过，如果你这样使用，编译器会报警告。如果这时候，你使用可类别，就可以消除这些警告了。

例子，有这么一个类MethodsTest

接口声明了两个方法  showInfo1()和showInfo2()

 

在实现中，有3个方法

 也就是说showInfo3()方法，在接口中没有声明，如果直接使用会报出警告

 

如果，加上类别，就不会有警告了。

3、非正式协议

创建一个NSObject的类别称为“创建一个非正式协议”。因为，NSObject是顶级父类，在NSObject中添加了该方法，也就是说通过继承关系，所有的类中都有该方法。

正式协议是通过protocol指定的一些列方法的声明，然后由实现该协议的类自己去实现这些方法。而非正式协议是通过向NSObject中添加一个类别来实现，然后子类去继承NSObject。其实都差不多。

不过，非正式协议已经渐渐被正式协议取代，正式协议最大的优点就是可以使用泛型约束，而非正式协议则不可以。 

关于使用非正式协议的更多内容请参考《【Objective-C基础】委托、非正式协议、正式协议》

结束！