转 OC温故:类的三大特性(封装,继承,多态)
原文标题:OC学习篇之---类的三大特性(封装,继承,多态)
我们都知道,面向对象程序设计中的类有三大特性:继承,封装,多态,这个也是介绍类的时候,必须提到的话题,那么今天就来看一下OC中类的三大特性:
一、封装
封装就是对类中的一些字段,方法进行保护,不被外界所访问到,有一种权限的控制功能,Java中有四种访问权限修饰符:
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public, default ,protected,private |
访问权限依次递减,这样我们在定义类的时候,哪些字段和方法不想暴露出去,哪些字段和方法可以暴露,可以通过修饰符来完成,这就是封装,下面来看一个例子吧:
Car.h
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// Car.h // 05_ObjectDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import @interface Car : NSObject{ //这个属性就是对外进行保密的相当于private,所以我们需要在外部访问的话,必须定义get/set方法 //默认的是private的,但是我们可以使用@public设置为public属性的,那么在外部可以直接访问:person->capcity = 2.8; //当然我们一般不这么使用,因为这会破坏封装性,这种用法相当于C中的结构体中权限 //一共四种:@public,@protected,@private,@package,这个和Java中是相同的 @public float _capcity; //油量属性 } - (void)run:(float)t; @end |
这里我们可以看到,OC中也是有四种访问权限修饰符:
@public、@protected、@private、@package
其中默认的修饰符是@private
但是这里要注意的是:OC中的方法是没有修饰符的概念的,这个和Java有很大的区别,一般都是公开访问的,即public的,但是我们怎么做到让OC中的一个方法不能被外界访问呢?
OC中是这么做的,如果想让一个方法不被外界访问的话,只需要在.m文件中实现这个方法,不要在头文件中进行定义,说白了就是:该方法有实现,没定义,这样外界在导入头文件的时候,是没有这个方法的,但是这个方法我们可以在自己的.m文件中进行使用。
为什么要介绍这点知识呢?因为在后面我们会说到单利模式,到时候就会用到这个知识点了。
二、继承
继承是类中的一个重要的特性,他的出现使得我们没必要别写重复的代码,可重用性很高。当然OC中的继承和Java中是一样的,没多大区别,这里在看一个例子吧:
首先来看一下父类:Car
Car.h
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// // Car.h // 06_ExtendDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import @interface Car : NSObject{ NSString *_brand; NSString *_color; } - (void)setBrand:(NSString *)brand; - (void)setColor:(NSString *)color; - (void)brake; - (void)quicken; @end |
在Car类中定义了两个属性,以及一些方法
Car.m
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// // Car.m // 06_ExtendDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import "Car.h" @implementation Car - (void)setBrand:(NSString *)brand{ _brand = brand; } - (void)setColor:(NSString *)color{ _color = color; } - (void)brake{ NSLog(@ "刹车" ); } - (void)quicken{ NSLog(@ "加速" ); } @end |
方法的实现
在来看一下子类:
Taxi.h
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// // Taxi.h // 06_ExtendDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import "Car.h" @interface Taxi : Car{ NSString *_company; //所属公司 } //打印发票 - (void)printTick; @end |
看到Taxi类继承了父类Car,这里需要导入父类的头文件,然后在Taxi类中多了一个属性和方法
Taxi.m
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// // Taxi.m // 06_ExtendDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import "Taxi.h" @implementation Taxi - (void)printTick{ [ super brake]; [self brake]; NSLog(@ "%@出租车打印了发票,公司为:%@,颜色为:%@" ,_brand,_company,_color); } @end |
对方法的实现,这里我们看到实现文件中是不需要导入父类Car的头文件的,因为可以认为,Taxi.h头文件中已经包含了Car的头文件了。而且,这里可以使用super关键字来调用父类的方法,同时这里我们也是可以用self关键字来调用,这里看到其实这两种方式调用的效果是一样的,当我们在子类重新实现brake方法的时候(Java中的重写概念),那么这时候super关键字调用的还是父类的方法,而self调用的就是重写之后的brake方法了。同样,我们也是可以使用父类中的属性。
再看一下另外一个子类:
Truck.h
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// // Truck.h // 06_ExtendDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import "Car.h" //卡车类继承Car @interface Truck : Car{ float _maxWeight; //最大载货量 } //覆盖父类的方法brake //优先调用子类的方法 - (void)brake; - (void)unload; @end |
这里就自己定义了一个brake方法,这时候就会覆盖父类中的brake方法了。
Truck.m
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// // Truck.m // 06_ExtendDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import "Truck.h" @implementation Truck - (void)brake{ [ super brake]; NSLog(@ "Truck类中的brake方法" ); } - (void)unload{ [ super brake]; //调用父类的方法 [self brake]; //也是可以的 NSLog(@ "%@的卡车卸货了,载货量:%.2f,汽车的颜色:%@" ,_brand,_maxWeight,_color); } @end |
这里就可以看到,我们会在brake方法中调用一下父类的brake方法,然后在实现我们自己的逻辑代码。
好了,继承就说这么多了,其实封装和继承两个特性没什么难度的,很容易理解的,下面在来看一下最后一个特性:多态
三、多态
多态对于面向对象思想来说,个人感觉是真的很重要,他对以后的编写代码的优雅方式也是起到很重要的作用,其实现在很多设计模式中大部分都是用到了多态的特性,Java中的多态特性用起来很是方便的,但是C++中就很难用了,其实多态说白了就是:定义类型和实际类型,一般是基于接口的形式实现的,不多说了,直接看例子吧:
打印机的例子
抽象的打印机类Printer
Printer.h
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// // Printer.h // 07_DynamicDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import @interface Printer : NSObject - (void) print; @end |
就是一个简单的方法print
Printer.m
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// // Printer.m // 07_DynamicDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import "Printer.h" @implementation Printer - (void)print{ NSLog(@ "打印机打印纸张" ); } @end |
实现也是很简单的
下面来看一下具体的子类
ColorPrinter.h
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// // ColorPrinter.h // 07_DynamicDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import "Printer.h" //修改父类的打印行为 @interface ColorPrinter : Printer - (void)print; @end |
ColorPrinter.m
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// // ColorPrinter.m // 07_DynamicDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import "ColorPrinter.h" @implementation ColorPrinter - (void)print{ NSLog(@ "彩色打印机" ); } @end |
在看一下另外一个子类
BlackPrinter.h
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BlackPrinter.m // // BlackPrinter.m // 07_DynamicDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import "BlackPrinter.h" @implementation BlackPrinter - (void)print{ NSLog(@ "黑白打印机" ); } @end |
这里我们在定义一个Person类,用来操作具体的打印机
Person.h
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Person.m // // Person.m // 07_DynamicDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import "Person.h" @implementation Person /* - (void) printWithColor:(ColorPrinter *)colorPrint{ [colorPrint print]; } - (void) printWithBlack:(BlackPrinter *)blackPrint{ [blackPrint print]; } */ - (void) doPrint:(Printer *)printer{ [printer print]; } @end |
再来看一下测试代码:
main.m
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// // main.m // 07_DynamicDemo // // Created by jiangwei on 14-10-11. // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. // #import #import "Person.h" #import "BlackPrinter.h" #import "ColorPrinter.h" int main(int argc, const charchar * argv[]) { @autoreleasepool { Person *person =[[Person alloc] init]; ColorPrinter *colorPrint = [[ColorPrinter alloc] init]; BlackPrinter *blackPrint = [[BlackPrinter alloc] init]; //多态的定义 /* Printer *p1 = [[ColorPrinter alloc] init]; Printer *p2 = [[BlackPrinter alloc] init]; [person doPrint:p1]; [person doPrint:p2]; */ //通过控制台输入的命令来控制使用哪个打印机 int cmd; do { scanf( "%d" ,&cmd); if (cmd == 1){ [person doPrint:colorPrint]; } else if (cmd == 2){ [person doPrint:blackPrint]; } } while (1); } return 0; } |
下面就来详细讲解一下多态的好处
上面的例子是一个彩色打印机和黑白打印机这两种打印机,然后Person类中有一个操作打印的方法,当然这个方法是需要打印机对象的,如果不用多态机制实现的话(Person.h中注释的代码部分),就是给两种打印机单独定义个操作的方法,然后在Person.m(代码中注释的部分)中用具体的打印机对象进行操作,在main.m文件中,我们看到,当Person需要使用哪个打印机的时候,就去调用指定的方法:
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[person printWithBlack:blackPrint]; //调用黑白打印机 [person printWithColor:colorPrint]; //调用彩色打印机 |
这种设计就不好了,为什么呢?假如现在又有一种打印机,那么我们还需要在Person.h中定义一种操作这种打印机的方法,那么后续如果在添加新的打印机呢?还在添加方法吗?那么Person.h文件就会变得很臃肿。所以这时候多态就体现到好处了,使用父类类型,在Person.h中定义一个方法就可以了:
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- (void) doPrint:(Printer *)printer; |
这里看到了,这个方法的参数类型就是父类的类型,这就是多态,定义类型为父类类型,实际类型为子类类型
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- (void) doPrint:(Printer *)printer{ [printer print]; } |
这里调用print方法,就是传递进来的实际类型的print方法。
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Printer *p1 = [[ColorPrinter alloc] init]; Printer *p2 = [[BlackPrinter alloc] init]; [person doPrint:p1]; [person doPrint:p2]; |
这里的p1,p2表面上的类型是Printer,但是实际类型是子类类型,所以会调用他们自己对应的print方法。
从上面的例子中我们就可以看到多态的特新很是重要,当然也是三大特性中比较难理解的,但是在coding的过程中,用多了就自然理解了,没必要去刻意的理解。
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