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（转载）OC学习篇之---类的三大特性：封装，继承，多态
之前的一片文章介绍了OC中类的初始化方法和点语法的使用，今天来继续学习OC中的类的三大特性，我们在学习Java的时候都知道，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
学习过Java中类的同学可能都知道了，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：public，default，protected，private，访问权限一次递减的，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
1 // Car.h 2 // 05_ObjectDemo 3 // 4 // Created by jiangwei on 14-10-11. 5 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 6 // 7 8 #import <Foundation/Foundation.h> 9 10 @interface Car : NSObject{ 11 //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 12 //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; 13 //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 14 //一共四种：@public,@protected,@private,@package,这个和Java中是相同的 15 @public 16 float _capcity; //油量属性 17 } 18 19 - (void)run:(float)t; 20 21 @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
1 // 2 // Car.h 3 // 06_ExtendDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import <Foundation/Foundation.h> 10 11 @interface Car : NSObject{ 12 NSString *_brand; 13 NSString *_color; 14 } 15 16 - (void)setBrand:(NSString *)brand; 17 - (void)setColor:(NSString *)color; 18 - (void)brake; 19 - (void)quicken; 20 21 @end
在Car类中定义了两个属性，以及一些方法
Car.m
1 // 2 // Car.m 3 // 06_ExtendDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "Car.h" 10 11 @implementation Car 12 - (void)setBrand:(NSString *)brand{ 13 _brand = brand; 14 } 15 - (void)setColor:(NSString *)color{ 16 _color = color; 17 } 18 - (void)brake{ 19 NSLog(@"刹车"); 20 } 21 - (void)quicken{ 22 NSLog(@"加速"); 23 } 24 @end
方法的实现
在来看一下子类：
Taxi.h
1 // 2 // Taxi.h 3 // 06_ExtendDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "Car.h" 10 11 @interface Taxi : Car{ 12 NSString *_company;//所属公司 13 } 14 15 //打印发票 16 - (void)printTick; 17 18 @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
1 // 2 // Taxi.m 3 // 06_ExtendDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "Taxi.h" 10 11 @implementation Taxi 12 13 - (void)printTick{ 14 [super brake]; 15 [self brake]; 16 NSLog(@"%@出租车打印了发票，公司为:%@,颜色为:%@",_brand,_company,_color); 17 } 18 19 @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
1 // 2 // Truck.h 3 // 06_ExtendDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "Car.h" 10 //卡车类继承Car 11 @interface Truck : Car{ 12 float _maxWeight;//最大载货量 13 } 14 15 //覆盖父类的方法brake 16 //优先调用子类的方法 17 - (void)brake; 18 19 - (void)unload; 20 21 @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
1 // 2 // Truck.m 3 // 06_ExtendDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "Truck.h" 10 11 @implementation Truck 12 13 - (void)brake{ 14 [super brake]; 15 NSLog(@"Truck类中的brake方法"); 16 } 17 18 - (void)unload{ 19 [super brake];//调用父类的方法 20 [self brake];//也是可以的 21 NSLog(@"%@的卡车卸货了，载货量:%.2f,汽车的颜色:%@",_brand,_maxWeight,_color); 22 } 23 24 @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
1 // 2 // Printer.h 3 // 07_DynamicDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import <Foundation/Foundation.h> 10 11 @interface Printer : NSObject 12 13 - (void) print; 14 15 @end
就是一个简单的方法print
Printer.m
1 // 2 // Printer.m 3 // 07_DynamicDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "Printer.h" 10 11 @implementation Printer 12 13 - (void)print{ 14 NSLog(@"打印机打印纸张"); 15 } 16 17 @end
实现也是很简单的
下面来看一下具体的子类
ColorPrinter.h
1 // 2 // ColorPrinter.h 3 // 07_DynamicDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "Printer.h" 10 11 //修改父类的打印行为 12 @interface ColorPrinter : Printer 13 - (void)print; 14 @end
ColorPrinter.m
1 // 2 // ColorPrinter.m 3 // 07_DynamicDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "ColorPrinter.h" 10 11 @implementation ColorPrinter 12 13 - (void)print{ 14 NSLog(@"彩色打印机"); 15 } 16 17 @end
再看一下另外一个子类
BlackPrinter.h
1 // 2 // BlackPrinter.h 3 // 07_DynamicDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "Printer.h" 10 11 @interface BlackPrinter : Printer 12 13 - (void)print; 14 15 @end
BlackPrinter.m
1 // 2 // BlackPrinter.m 3 // 07_DynamicDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "BlackPrinter.h" 10 11 @implementation BlackPrinter 12 13 - (void)print{ 14 NSLog(@"黑白打印机"); 15 } 16 17 @end
这里我们再定义一个Person类，用来操作具体的打印机
Person.h
1 // 2 // Person.h 3 // 07_DynamicDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import <Foundation/Foundation.h> 10 11 #import "ColorPrinter.h" 12 #import "BlackPrinter.h" 13 14 //扩展性不高，当我们需要添加一个新的打印机的时候还要定义对应的一个方法 15 //所以这时候就可以使用多态技术了 16 17 @interface Person : NSObject{ 18 NSString *_name; 19 } 20 21 //- (void) printWithColor:(ColorPrinter *)colorPrint; 22 23 //- (void) printWithBlack:(BlackPrinter *)blackPrint; 24 25 - (void) doPrint:(Printer *)printer; 26 27 @end
Person.m
1 // 2 // Person.m 3 // 07_DynamicDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "Person.h" 10 11 @implementation Person 12 13 /* 14 - (void) printWithColor:(ColorPrinter *)colorPrint{ 15 [colorPrint print]; 16 } 17 18 - (void) printWithBlack:(BlackPrinter *)blackPrint{ 19 [blackPrint print]; 20 } 21 */ 22 23 - (void) doPrint:(Printer *)printer{ 24 [printer print]; 25 } 26 27 @end
再来看一下测试代码：
main.m
1 // 2 // main.m 3 // 07_DynamicDemo 4 // 5 // Created by jiangwei on 14-10-11. 6 // Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved. 7 // 8 9 #import <Foundation/Foundation.h> 10 11 #import "Person.h" 12 #import "BlackPrinter.h" 13 #import "ColorPrinter.h" 14 15 int main(int argc, const charchar * argv[]) { 16 @autoreleasepool { 17 18 Person *person =[[Person alloc] init]; 19 20 ColorPrinter *colorPrint = [[ColorPrinter alloc] init]; 21 BlackPrinter *blackPrint = [[BlackPrinter alloc] init]; 22 23 //多态的定义 24 /* 25 Printer *p1 = [[ColorPrinter alloc] init]; 26 Printer *p2 = [[BlackPrinter alloc] init]; 27 28 [person doPrint:p1]; 29 [person doPrint:p2]; 30 */ 31 32 //通过控制台输入的命令来控制使用哪个打印机 33 int cmd; 34 do{ 35 scanf("%d",&cmd); 36 if(cmd == 1){ 37 [person doPrint:colorPrint]; 38 }else if(cmd == 2){ 39 [person doPrint:blackPrint]; 40 } 41 }while (1); 42 43 } 44 return 0; 45 }
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：
1 [person printWithBlack:blackPrint];//调用黑白打印机 2 [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：
1 - (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
1 - (void) doPrint:(Printer *)printer{ 2 [printer print]; 3 }
这里调用print方法，就是传递进来的实际类型的print方法。
1 Printer *p1 = [[ColorPrinter alloc] init]; 2 Printer *p2 = [[BlackPrinter alloc] init]; 3 4 [person doPrint:p1]; 5 [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。
总结
这篇文章主要介绍了类的三大特性：封装、继承、多态，这三个特性也是后面学习面向对象的重要基础。
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