iOS之類的三大特性(封裝、繼承、多態)

一、封裝:

封裝就是對類中的一些字段、方法進行保護,不被外界所訪問到,有一種權限的控制功能,Java中有四種訪問權限的修飾符:public,default,protected,private,訪問權限一次遞減的,這樣我們在定義類的時候,哪些字段和方法不想暴露出去,哪些字段和方法可以暴露,可以通過修飾符來完成,這就是封裝,例子:

Car.h
#import <Foundation/Foundation.h>  
@interface Car : NSObject
{  
     //這個屬性就是對外進行保密的相當于private,所以我們需要在外部訪問的話,必須定義get/set方法  
     //默認的是private的,但是我們可以使用@public設置為public屬性的,那么在外部可以直接訪問:person->capcity = 2.8;  
     //當然我們一般不這么使用,因為這會破壞封裝性,這種用法相當于C中的結構體中權限  
     //一共四種:@public,@protected,@private,@package,這個和Java中是相同的  
     @public  
            float _capcity; //油量屬性  
 }  

 - (void)run:(float)t;  

 @end  

這里我們可以看到,OC中也是有四種訪問權限修飾符:
@public、@protected、@private、@package
其中默認的修飾符是@private
但是這里要注意的是:OC中的方法是沒有修飾符的概念的,這個和Java有很大的區別,一般都是公開訪問的,即public的,但是我們怎么做到讓OC中的一個方法不能被外界訪問呢?

OC中是這么做的,如果想讓一個方法不被外界訪問的話,只需要在.m文件中實現這個方法,不要在頭文件中進行定義,說白了就是:該方法有實現,沒定義,這樣外界在導入頭文件的時候,是沒有這個方法的,但是這個方法我們可以在自己的.m文件中進行使用。

二、繼承

繼承是類中的一個重要的特性,他的出現使得我們沒必要別寫重復的代碼,可重用性很高。當然OC中的繼承和Java中是一樣的,沒多大區別,這里在看一個例子吧:

首先來看一下父類:Car
#import <Foundation/Foundation.h>  

@interface Car : NSObject
{  
    NSString *_brand;  
    NSString *_color;  
}  

- (void)setBrand:(NSString *)brand;  
- (void)setColor:(NSString *)color;  
- (void)brake;  
- (void)quicken;  

@end  

在Car類中定義了兩個屬性,以及一些方法
Car.m

#import "Car.h"  

@implementation Car  
- (void)setBrand:(NSString *)brand
{  
    _brand = brand;  
}  
- (void)setColor:(NSString *)color
{  
    _color = color;  
}  
- (void)brake
{  
    NSLog(@"剎車");  
}  
- (void)quicken
{  
   NSLog(@"加速");  
}  
@end  

在來看一下子類:
Taxi.h
#import "Car.h"

@interface Taxi : Car
{  
   NSString *_company;//所屬公司  
}  

//打印發票  
- (void)printTick;  

@end  

看到Taxi類繼承了父類Car,這里需要導入父類的頭文件,然后在Taxi類中多了一個屬性和方法
Taxi.m
#import "Taxi.h"

@implementation Taxi  

- (void)printTick{  
    [super brake];  
    [self brake];  
    NSLog(@"%@出租車打印了發票,公司為:%@,顏色為:%@",_brand,_company,_color);  
}  

@end  

對方法的實現,這里我們看到實現文件中是不需要導入父類Car的頭文件的,因為可以認為,Taxi.h頭文件中已經包含了Car的頭文件了。而且,這里可以使用super關鍵字來調用父類的方法,同時這里我們也是可以用self關鍵字來調用,這里看到其實這兩種方式調用的效果是一樣的,當我們在子類重新實現brake方法的時候(Java中的重寫概念),那么這時候super關鍵字調用的還是父類的方法,而self調用的就是重寫之后的brake方法了。同樣,我們也是可以使用父類中的屬性。

再看一下另外一個子類:
Truck.h
#import "Car.h"
//卡車類繼承Car
@interface Truck : Car{
float _maxWeight;//最大載貨量
}

//覆蓋父類的方法brake  
//優先調用子類的方法  
- (void)brake;  

- (void)unload;  

@end  

這里就自己定義了一個brake方法,這時候就會覆蓋父類中的brake方法了。
Truck.m
#import "Truck.h"

@implementation Truck  

- (void)brake{  
    [super brake];  
    NSLog(@"Truck類中的brake方法");  
}  

- (void)unload{  
   [super brake];//調用父類的方法  
   [self brake];//也是可以的  
   NSLog(@"%@的卡車卸貨了,載貨量:%.2f,汽車的顏色:%@",_brand,_maxWeight,_color);  
}  

@end  

這里就可以看到,我們會在brake方法中調用一下父類的brake方法,然后在實現我們自己的邏輯代碼。

好了,繼承就說這么多了,其實封裝和繼承兩個特性沒什么難度的,很容易理解的,下面在來看一下最后一個特性:多態

三、多態

多態對于面向對象思想來說,個人感覺是真的很重要,他對以后的編寫代碼的優雅方式也是起到很重要的作用,其實現在很多設計模式中大部分都是用到了多態的特性,Java中的多態特性用起來很是方便的,但是C++中就很難用了,其實多態說白了就是:定義類型和實際類型,一般是基于接口的形式實現的,不多說了,直接看例子吧:
打印機的例子
抽象的打印機類Printer
Printer.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Printer : NSObject  

- (void) print;  

@end  

就是一個簡單的方法print
Printer.m
#import "Printer.h"

@implementation Printer  

- (void)print{  
    NSLog(@"打印機打印紙張");  
}  

@end  

實現也是很簡單的

下面來看一下具體的子類
ColorPrinter.h
#import "Printer.h"

//修改父類的打印行為  
@interface ColorPrinter : Printer  
- (void)print;  
@end  

ColorPrinter.m
#import "ColorPrinter.h"

@implementation ColorPrinter  

- (void)print{  
   NSLog(@"彩色打印機");  
}  

@end  

在看一下另外一個子類
BlackPrinter.h
#import "Printer.h"

@interface BlackPrinter : Printer  

- (void)print;  

@end  

BlackPrinter.m
#import "BlackPrinter.h"

@implementation BlackPrinter  

- (void)print{  
    NSLog(@"黑白打印機");  
}  

@end  

這里我們在定義一個Person類,用來操作具體的打印機
Person.h
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Printer.h"
#import "ColorPrinter.h"
#import "BlackPrinter.h"

//擴展性不高,當我們需要添加一個新的打印機的時候還要定義對應的一個方法  
//所以這時候就可以使用多態技術了  

@interface Person : NSObject{  
    NSString *_name;  
 }  

 //- (void) printWithColor:(ColorPrinter *)colorPrint;  

 //- (void) printWithBlack:(BlackPrinter *)blackPrint;  

 - (void) doPrint:(Printer *)printer;  

 @end  

Person.m
#import "Person.h"

@implementation Person  

/* 
   - (void) printWithColor:(ColorPrinter *)colorPrint{ 
      [colorPrint print]; 
   } 

   - (void) printWithBlack:(BlackPrinter *)blackPrint{ 
      [blackPrint print]; 
   } 
*/  

- (void) doPrint:(Printer *)printer{  
   [printer print];  
}  

@end  

再來看一下測試代碼:
main.m
#import <Foundation/Foundation.h>
#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];  
      
    //多態的定義  
    /* 
    Printer *p1 = [[ColorPrinter alloc] init]; 
    Printer *p2 = [[BlackPrinter alloc] init]; 
     
    [person doPrint:p1]; 
    [person doPrint:p2]; 
     */  
      
    //通過控制臺輸入的命令來控制使用哪個打印機  
    int cmd;  
    do{  
        scanf("%d",&cmd);  
        if(cmd == 1){  
            [person doPrint:colorPrint];  
        }else if(cmd == 2){  
            [person doPrint:blackPrint];  
        }  
    }while (1);  
      
}  
  return 0;  
} 

下面就來詳細講解一下多態的好處:

上面的例子是一個彩色打印機和黑白打印機這兩種打印機,然后Person類中有一個操作打印的方法,當然這個方法是需要打印機對象的,如果不用多態機制實現的話(Person.h中注釋的代碼部分),就是給兩種打印機單獨定義個操作的方法,然后在Person.m(代碼中注釋的部分)中用具體的打印機對象進行操作,在main.m文件中,我們看到,當Person需要使用哪個打印機的時候,就去調用指定的方法:
[person printWithBlack:blackPrint];//調用黑白打印機  
[person printWithColor:colorPrint];//調用彩色打印機 
這種設計就不好了,為什么呢?假如現在又有一種打印機,那么我們還需要在Person.h中定義一種操作這種打印機的方法,那么后續如果在添加新的打印機呢?還在添加方法嗎?那么Person.h文件就會變得很臃腫。所以這時候多態就體現到好處了,使用父類類型,在Person.h中定義一個方法就可以了:
- (void) doPrint:(Printer *)printer;  
這里看到了,這個方法的參數類型就是父類的類型,這就是多態,定義類型為父類類型,實際類型為子類類型
- (void) doPrint:(Printer *)printer{  
     [printer print];  
}  
這里調用print方法,就是傳遞進來的實際類型的print方法。
 Printer *p1 = [[ColorPrinter alloc] init];  
 Printer *p2 = [[BlackPrinter alloc] init];  
      
 [person doPrint:p1];  
 [person doPrint:p2];  

這里的p1,p2表面上的類型是Printer,但是實際類型是子類類型,所以會調用他們自己對應的print方法。

從上面的例子中我們就可以看到多態的特新很是重要,當然也是三大特性中比較難理解的,但是在coding的過程中,用多了就自然理解了,沒必要去刻意的理解。

總結
這篇文章主要介紹了類的三大特性:封裝、繼承、多態,這三個特性也是后面學習面向對象的重要基礎。

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