Objective-C语言的面向对象特性

Objective-C作为一种面向对象的编程语言，具有面向对象的基本特征，即：封装、继承和多态。主要介绍Objective-C中有关面向对象基本概念：类、对象、方法和属性等。

类是Objective-C中的一种重要的数据类型，是组成Objective-C程序的基本要素。Objective-C的类声明和实现包括两个部分：接口部分和实现部分。

@interface Song: NSObject {
… …
}
… …
@end
@implementation Song
… …
@end

使用关键字@interface（头文件跟C#和JAVA不一样），主要定义了类名、继承的父类、实现的协议、成员变量和方法等信息。下面的代码是Song类的接口部分声明。

@interface Song : NSObject {
NSString *title;
NSString *artist;
long int duration;
}
- (void)start;
- (void)stop;
- (void)seek:(long int)time;
@end

使用关键字@implementation，主要实现了在接口部分定义的方法等信息。下面的代码是Song类的实现部分声明。

@implementation Song
- (void)start {
//开始播放
}
- (void)stop {
//停止播放
}
- (void)seek:(long int)time {
//跳过时间
}
@end

两个可以放在一个文件，也可放在不同文件。成员变量在构造函数中初始化

Objective-C中方法定义非常古怪，它遵循了SmallTalk语法风格，它将一个方法名字分成几个部分。

• 定义了两个参数的方法，第一个参数是anObject，参数类型是id类型，第二个参数是index，参数类型是NSUInteger，这叫做多重参数。它的返回类型是void，方法签名是insertObject:atIndex:。方法类型标识符中都“-”代表方法是实例方法，“+”代表方法是类方法，关于实例方法和类方法我们将在后面内容中讨论。

如果上面的方法变成C或C+ +形式，则是下面的样子的：

-(void) insertObjectAtIndex(id anObject, NSUInteger index)

对于方法的调用通常也不称之为调用，而是称为发出消息，操作符号不是“.”而是“[⋯]”，如下所示：[myObject insertObject: ojb1 atIndex:0];即向myObject对象发出一个消息insertObject:atIndex:0。而在实际使用时候这两种叫法都会用，这不是严格划分。

从面向对象的封装角度考虑问题，要想访问类中的成员变量，是要通过方法访问的，成员变量前面要有作用域限定符（protected, public, private），这些存取权限修饰符我们将在后面介绍。成员变量的访问，是通过读取方法（getter）和设定方法（setter）。

@interface Song : NSObject {
NSString *title;
NSString *artist;
long int duration;
}
//操作方法
- (void)start;
- (void)stop;
- (void)seek:(long int)time;
//访问成员变量方法
- (NSString *)title;
- (void)setTitle:(NSString *)newTitle;
- (NSString *)artist;
- (void)setArtist:(NSString *)newArtist;
- (long int)duration;
- (void)setDuration:(long int)newDuration;
@end

@implementation Song
- (void)start {
//开始播放
}
- (void)stop {
//停止播放
}
- (void)seek:(long int)time {
//跳过时间
}
... ...

//访问成员变量方法
- (NSString *)title {
return title;
}
- (void)setTitle:(NSString *)newTitle {
title = newTitle;
}
- (NSString *)artist {
return artist;
}
- (void)setArtist:(NSString *)newArtist {
artist = newArtist;
}
- (long int)duration {
return duration;
}
- (void)setDuration:(long int)newDuration {
duration = newDuration;
}
@end

采用了封装之后就可以通过存取方法访问属性，例如[mySongtitle]是取得title成员变量内容。如果不考虑封装的问题，单从技术上讲Objective-C，可以直接通过对象访问成员变量的，访问操作符是“->”，例如：mySong->title，也可以取得title成员变量的内容。

在上一小节中对于成员变量的访问，要通过读取方法（getter）和设定方法（setter）。在实现部分也要实现这些读取方法和设定方法，为了简化这些琐碎编码Objective-C2.0提出属性的概念，使用@property关键字在接口部分定义属性，在实现部分使用@synthesize关键字在组装和合成这些属性。

@interface Song : NSObject {
NSString *title;
NSString *artist;
long int duration;
}
//操作方法
- (void)start;
- (void)stop;
- (void)seek:(long int)time;
//访问成员变量方法
@property(copy,readwrite) NSString *title;
@property(nonatomic,retain) NSString *artist;
@property(readonly) long int duration;
@end

声明property的语法为：@property (参数) 类型名字;，这里的“参数”主要分为3大类：基本类型不加内存管理、内存管理限定，基本数据不需要进行内存管理。

• 读写属性（readwrite/readonly）；

• 内存管理（assign/retain/copy），这些内存管理的参数，我们将在内存管理小节部分介绍；

• 原子性atomicity（nonatomic），是关系线程线程安全的，atomicity是原子性的线程安全的，但是会影响性能。如果确定不考虑线程安全问题可以使用nonatomic。

属性访问用. 如：mySong.title=@"xxxx"; 或者[mySong setTitle:@"xxxx"],[mySong Title]，因为属性有限定词后默认有GET SET方法；成员变量用 ->如： mySong->title=@"xxxx";属性不保存值，通过属性把值传递给成员变量

@implementation Song
@synthesize title;
@synthesize artist;
@synthesize duration;
- (void)start {
//开始播放
}
- (void)stop {
//停止播放
}
- (void)seek:(long int)time {
//跳过时间
}
@end

出于初始化类中的成员变量的需要，可以提供一个方法用于此目的，这个方法就叫构造方法或构造方法（Constructor）。与C++和Java不同，Objective-C命名是

没有限制的，并且有返回值本身类型指针。

@interface Song : NSObject {
NSString *title;
NSString *artist;
long int duration;
}
//操作方法
- (void)start;
- (void)stop;
- (void)seek:(long int)time;
//访问成员变量方法
@property(nonatomic,retain) NSString *title;
@property(nonatomic,retain) NSString *artist;
@property(readwrite) long int duration;
//构造方法
-(Song*) initWithTitle: (NSString *) newTitle
andArtist: (NSString *) newArtist
andDuration:( long int ) newDuration;
@end

在Song类的定义中添加了一个方法，它一般用init开头命名，它的返回值很特殊，是返回值本身类型指针。并且有返回值本身类型指针。

@implementation Song
@synthesize title;
@synthesize artist;
@synthesize duration;
//构造方法
-(Song*) initWithTitle: (NSString *) newTitle
andArtist: (NSString *) newArtist
andDuration:(long int)newDuration {
self = [super init];
if ( self ) {
self.title = newTitle;
self.artist = newArtist;
self.duration = newDuration;
}
return self;
}
... ...
@end

构造方法的实现代码几乎就是模式代码，基本上都是如下写法：

self = [super init];
if ( self ) {
……
}
return self;

• 其中使用 [super init] 来调用父类默认构造方法。这个方法返回的实例对象指派给另一新个关键词：self。self很像 C++ 和 Java 的 this。

• 还有if ( self ) 跟 ( self != nil ) 一样，是为了确定调用父类构造方法成功返回了一个新对象。当初始化变量以后，用返回self 的方式来获得自己的地址。

• 父类默认构造方法 -(id) init。技术上来说，Objective-C中的构造方法就是一个 "init" 开头的方法，而不像 C++ 与Java 有特殊的结构。

• 即便从封装的角度出发，实例成员变量应该定义为

@private，但作为一种面向对象的语言，Objective-C支持

@public、@private和@protected作用域限定。如果一个实例变量没有任何的作用域限定的话，那么缺省就是@protected。

• @public作用域限定的实例变量，可以在任何情况下访问；

• @private作用域限定的实例变量，只能在这个类里面才可以访问；

• @protected作用域限定的实例变量，可以在这个类里面和这个类的派生子类里面可以访问这个变量，在类外的访问是不推荐的，但也可以访问。

@interface Access: NSObject {
@public
int publicVar;
@private
int privateVar;
@protected
int protectedVar;
}
@end
#import "Access.h"
@implementation Access
@end

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Access.h"
int main (int argc, const char * argv[]) {
Access *a = [[Access alloc] init];
a->publicVar = 5;
NSLog(@"public var: %i
", a->publicVar);
a->protectedVar = 6;
NSLog(@"protectedVar var: %i
", a->protectedVar);
//不能编译
//a->privateVar = 10;
//NSLog(@"private var: %i
", a->privateVar);
return 0;
}

@public、@private和@protected作用域限定只能修饰的实例成员变量，不能修饰类变量，更不能修饰方法。 类成员默认是protected

类变量不属于实例个体，类方法用+限定

#import <Foundation/NSObject.h>
static int count;
@interface ClassA: NSObject
+(int) initCount;
+(void) initialize;
@end

#import "ClassA.h"
@implementation ClassA
-(id) init {
self = [super init];
count++;
return self;
}
+(int) initCount {
return count;
}
+(void) initialize {
count = 0;
}
@end

init方法是默认构造方法，在这个构造方法中累计类变量count，在实例方法中可以访问类变量的，但是类方法不能访问实例变量。initCount 方法是一个普通的类方法，用于返回类变量count，initialize方法是非常特殊的类方法，它是在类第一次访问时候被自动调用，因此它一般用来初始化类变量的，类似于C#中的静态构造方法。initialize在所有实例中只执行一次，并且在init之前执行。

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "ClassA.h"
int main( int argc, const char *argv[] ) {
ClassA *c1 = [[ClassA alloc] init];
ClassA *c2 = [[ClassA alloc] init];
// print count
NSLog(@"ClassA count: %i", [ClassA initCount] );
ClassA *c3 = [[ClassA alloc] init];
NSLog(@"ClassA count: %i", [ClassA initCount] );
[c1 release];
[c2 release];
[c3 release];
return 0;
}

ClassA count: 2
ClassA count: 3

在第一次实例化ClassA时候会调用两个方法： initialize类方法和实例构造方法init，然后再次实例化ClassA时候只是调用实例构造方法init，而没有调用initialize类方法。这样类变量count被一直累加，它隶属类因此c1实例可以访问，c2和c3都可以访问。