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OC學習篇之---類的三大特性 封裝,繼承,多型

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之前的一片文章介紹了OC中類的初始化方法和點語法的使用:http://blog.csdn.net/jiangwei0910410003/article/details/41683873,今天來繼續學習OC中的類的三大特性,我們在學習Java的時候都知道,類有三大特性:繼承,封裝,多型,這個也是介紹類的時候,必須提到的話題,那麼今天就來看一下OC中類的三大特性:


一、封裝

學習過Java中類的同學可能都知道了,封裝就是對類中的一些欄位,方法進行保護,不被外界所訪問到,有一種許可權的控制功能,Java中有四種訪問許可權修飾符:public,default,protected,private,訪問許可權一次遞減的,這樣我們在定義類的時候,哪些欄位和方法不想暴露出去,哪些欄位和方法可以暴露,可以通過修飾符來完成,這就是封裝,下面來看一個例子吧:

Car.h

//  Car.h//  05_ObjectDemo////  Created by jiangwei on 14-10-11.//  Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved.
//#import <Foundation/Foundation.h>@interface Car : NSObject{    //這個屬性就是對外進行保密的相當於private,所以我們需要在外部訪問的話,必須定義get/set方法    //預設的是private的,但是我們可以使用@public設定為public屬性的,那麼在外部可以直接訪問:person->capcity = 2.8;    //當然我們一般不這麼使用,因為這會破壞封裝性,這種用法相當於C中的結構體中許可權    //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
這裡我們可以看到,OC中也是有四種訪問許可權修飾符:

@public、@protected、@private、@package

其中預設的修飾符是@private

但是這裡要注意的是: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,但是我們怎麼做到讓OC中的一個方法不能被外界訪問呢?

OC中是這麼做的,如果想讓一個方法不被外界訪問的話,只需要在.m檔案中實現這個方法,不要在標頭檔案中進行定義,說白了就是:該方法有實現,沒定義,這樣外界在匯入標頭檔案的時候,是沒有這個方法的,但是這個方法我們可以在自己的.m檔案中進行使用。

為什麼要介紹這點知識呢?因為在後面我們會說到單利模式,到時候就會用到這個知識點了。


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複的程式碼,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,這裡在看一個例子吧:

首先來看一下父類:Car

Car.h

////  Car.h//  06_ExtendDemo////  Created by jiangwei on 14-10-11.//  Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved.//#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

////  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(@"剎車");}- (void)quicken{    NSLog(@"加速");}@end
方法的實現


在來看一下子類:

Taxi.h

////  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;//所屬公司}//打印發票- (void)printTick;@end
看到Taxi類繼承了父類Car,這裡需要匯入父類的標頭檔案,然後在Taxi類中多了一個屬性和方法

Taxi.m

////  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(@"%@計程車列印了發票,公司為:%@,顏色為:%@",_brand,_company,_color);}@end
對方法的實現,這裡我們看到實現檔案中是不需要匯入父類Car的標頭檔案的,因為可以認為,Taxi.h標頭檔案中已經包含了Car的標頭檔案了。而且,這裡可以使用super關鍵字來呼叫父類的方法,同時這裡我們也是可以用self關鍵字來呼叫,這裡看到其實這兩種方式呼叫的效果是一樣的,當我們在子類重新實現brake方法的時候(Java中的重寫概念),那麼這時候super關鍵字呼叫的還是父類的方法,而self呼叫的就是重寫之後的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

////  Truck.h//  06_ExtendDemo////  Created by jiangwei on 14-10-11.//  Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved.//#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//優先呼叫子類的方法- (void)brake;- (void)unload;@end
這裡就自己定義了一個brake方法,這時候就會覆蓋父類中的brake方法了。

Truck.m

////  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類中的brake方法");}- (void)unload{    [super brake];//呼叫父類的方法    [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
這裡就可以看到,我們會在brake方法中呼叫一下父類的brake方法,然後在實現我們自己的邏輯程式碼。


好了,繼承就說這麼多了,其實封裝和繼承兩個特性沒什麼難度的,很容易理解的,下面在來看一下最後一個特性:多型


三、多型

多型對於面向物件思想來說,個人感覺是真的很重要,他對以後的編寫程式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型的特性,Java中的多型特性用起來很是方便的,但是C++中就很難用了,其實多型說白了就是:定義型別和實際型別,一般是基於介面的形式實現的,不多說了,直接看例子吧:

印表機的例子

抽象的印表機類Printer

Printer.h

////  Printer.h//  07_DynamicDemo////  Created by jiangwei on 14-10-11.//  Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved.//#import <Foundation/Foundation.h>@interface Printer : NSObject- (void) print;@end
就是一個簡單的方法print

Printer.m

////  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(@"印表機列印紙張");}@end
實現也是很簡單的


下面來看一下具體的子類

ColorPrinter.h

////  ColorPrinter.h//  07_DynamicDemo////  Created by jiangwei on 14-10-11.//  Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved.//#import "Printer.h"//修改父類的列印行為@interface ColorPrinter : Printer- (void)print;@end


ColorPrinter.m

////  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(@"彩色印表機");}@end

在看一下另外一個子類

BlackPrinter.h

////  BlackPrinter.h//  07_DynamicDemo////  Created by jiangwei on 14-10-11.//  Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved.//#import "Printer.h"@interface BlackPrinter : Printer- (void)print;@end

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(@"黑白印表機");}@end


這裡我們在定義一個Person類,用來操作具體的印表機

Person.h

////  Person.h//  07_DynamicDemo////  Created by jiangwei on 14-10-11.//  Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved.//#import <Foundation/Foundation.h>#import "ColorPrinter.h"#import "BlackPrinter.h"//擴充套件性不高,當我們需要新增一個新的印表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型技術了@interface Person : NSObject{    NSString *_name;}//- (void) printWithColor:(ColorPrinter *)colorPrint;//- (void) printWithBlack:(BlackPrinter *)blackPrint;- (void) doPrint:(Printer *)printer;@end


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

再來看一下測試程式碼:

main.m

////  main.m//  07_DynamicDemo////  Created by jiangwei on 14-10-11.//  Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved.//#import <Foundation/Foundation.h>#import "Person.h"#import "BlackPrinter.h"#import "ColorPrinter.h"int main(int argc, const char * argv[]) {    @autoreleasepool {                Person *person =[[Person alloc] init];                ColorPrinter *colorPrint = [[ColorPrinter alloc] init];        BlackPrinter *blackPrint = [[BlackPrinter alloc] init];                //多型的定義        /*        Printer *p1 = [[ColorPrinter alloc] init];        Printer *p2 = [[BlackPrinter alloc] init];                [person doPrint:p1];        [person doPrint:p2];         */                //通過控制檯輸入的命令來控制使用哪個印表機        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型的好處

上面的例子是一個彩色印表機和黑白印表機這兩種印表機,然後Person類中有一個操作列印的方法,當然這個方法是需要印表機物件的,如果不用多型機制實現的話(Person.h中註釋的程式碼部分),就是給兩種印表機單獨定義個操作的方法,然後在Person.m(程式碼中註釋的部分)中用具體的印表機物件進行操作,在main.m檔案中,我們看到,當Person需要使用哪個印表機的時候,就去呼叫指定的方法:

[person printWithBlack:blackPrint];//呼叫黑白印表機[person printWithColor:colorPrint];//呼叫彩色印表機
這種設計就不好了,為什麼呢?假如現在又有一種印表機,那麼我們還需要在Person.h中定義一種操作這種印表機的方法,那麼後續如果在新增新的印表機呢?還在新增方法嗎?那麼Person.h檔案就會變得很臃腫。所以這時候多型就體現到好處了,使用父類型別,在Person.h中定義一個方法就可以了:

- (void) doPrint:(Printer *)printer;
這裡看到了,這個方法的引數型別就是父類的型別,這就是多型,定義型別為父類型別,實際型別為子類型別

- (void) doPrint:(Printer *)printer{    [printer print];}
這裡呼叫print方法,就是傳遞進來的實際型別的print方法。

Printer *p1 = [[ColorPrinter alloc] init];Printer *p2 = [[BlackPrinter alloc] init];        [person doPrint:p1];[person doPrint:p2];
這裡的p1,p2表面上的型別是Printer,但是實際型別是子類型別,所以會呼叫他們自己對應的print方法。


從上面的例子中我們就可以看到多型的特新很是重要,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、多型,這三個特性也是後面學習面向物件的重要基礎。

















           

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